Wahlpflichtfach Naturwissenschaften€¦ · 2 Herausgegeben vom Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen Völklinger Straße 49, 40221 Düsseldorf

Kernlehrplan für die Gesamtschule/Sekundarschule1 in Nordrhein-Westfalen

Wahlpflichtfach Naturwissenschaften

1 Sekundarschule in integrierter und teilintegrierter Form

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Herausgegeben vom Ministerium für Schule und Weiterbildung

des Landes Nordrhein-Westfalen Völklinger Straße 49, 40221 Düsseldorf

Telefon 0211-5867-40 Telefax 0211-5867-3220

[email protected] www.schulministerium.nrw.de

Heft 31081

1. Auflage 2015

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Vorwort Im Wahlpflichtunterricht erhalten Schülerinnen und Schüler Möglichkeiten, in ihrer schulischen Entwicklung Schwerpunkte entsprechend ihrer individuellen Fähigkeiten und Neigungen zu setzen. Nachdem in den letzten Jahren für alle Fächer des Pflichtunterrichts kompetenzorientierte Kernlehrpläne entwi-ckelt wurden, wird dieses bewährte Konzept der Standardsetzung nun auf die Fächer des Wahlpflichtbereichs der Gesamtschule/Sekundarschule1 übertragen. Damit wird eine wichtige Voraussetzung geschaffen, dass die Schülerinnen und Schüler ihre individuellen Fähigkeiten weiter entfalten und die angestrebten Kompetenzen erreichen.

Kernlehrpläne geben in knapper und übersichtlicher Form die wesentlichen Inhalte und Ziele der unterrichtlichen Arbeit verbindlich vor. Die curricularen Vorgaben konzentrieren sich dabei auf den fachlichen „Kern“, ohne die didaktisch-methodische Gestaltung der Lernprozesse regeln zu wollen. Die Umsetzung des Kernlehrplans liegt somit in der Gestaltungsfreiheit – und der Gestaltungspflicht – der Fachkonferenzen sowie der pädagogischen Verant-wortung der Lehrerinnen und Lehrer. In schulinternen Lehrplänen werden die Kernlehrplanvorgaben unter Berücksichtigung der konkreten Lernbedingun-gen in der jeweiligen Schule konkretisiert.

Bei dieser anspruchsvollen Umsetzung der curricularen Vorgaben und der Verankerung der Kompetenzorientierung im Unterricht benötigen Schulen und Lehrkräfte Unterstützung. Hierfür werden Begleitmaterialien – z. B. über den „Lehrplannavigator“ der Qualitäts- und UnterstützungsAgentur – Landes-institut für Schule sowie im Rahmen von Implementations- und Fortbildungs-angeboten – bereitgestellt.

Ich bin mir sicher, dass die Kernlehrpläne für den Wahlpflichtbereich der Gesamtschule/Sekundarschule die Grundlage für eine erfolgreiche schuli-sche Arbeit der Lehrerinnen und Lehrer darstellen und zugleich Schülerinnen und Schüler, Eltern und die Öffentlichkeit aussagekräftig über die in den Wahlpflichtfächern zu erreichenden Kompetenzen und die festgelegten Standards informieren.

Ich bedanke mich bei allen, die an der Entwicklung des Kernlehrplans mitge-arbeitet haben und an seiner Umsetzung in den Schulen des Landes mitwir-ken.

Sylvia Löhrmann

Ministerin für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen


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Sekundarstufe I – Gesamtschule und Sekundarschule in integrierter und teilintegrierter Form;

Richtlinien und Lehrpläne; Kernlehrpläne Informatik und Naturwissenschaften – Wahlpflichtunter-

richt

RdErl. d. Ministeriums für Schule und Weiterbildung

v. 03.07.2015 – 526-6.08.01.13-119212 Für die Sekundarstufe I der Gesamtschulen und der Sekundarschulen in integrierter und teilintegrierter Form werden hiermit Kernlehrpläne gemäß § 29 SchulG (BASS 1-1) festgesetzt. Sie treten zum 1. 8. 2015 für alle Schülerinnen und Schüler, die im Schuljahr 2015/16 in den Wahlpflichtunterricht eintreten, aufsteigend in Kraft. Die Veröffentlichung der Kernlehrpläne erfolgt in der Schriftenreihe "Schule in NRW": Heft 31221 Kernlehrplan Informatik Wahlpflichtfach Heft 31081 Kernlehrplan Naturwissenschaften Wahlpflichtfach Die übersandten Hefte sind in die Schulbibliothek einzustellen und dort auch für die Mitwirkungsberechtigten zur Einsichtnahme bzw. zur Ausleihe verfüg-bar zu halten. Zum 31. 7. 2015 treten die nachstehenden Unterrichtsvorgaben auslaufend außer Kraft.

Sekundarstufe I – Gesamtschule; Empfehlungen für den Wahlpflichtunter-

richt II; Informatik; RdErl. d. KM v. 9. 1. 1994; (BASS 15-24 Nr. 11.1)

Gesamtschule – Unterrichtsempfehlungen für den Wahlpflichtbereich I;

Naturwissenschaften; RdErl. d. KM v. 16. 8. 1982; (BASS 15-24 Nr. 8.1)

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Inhalt

Seite

Vorbemerkungen: Kernlehrpläne als

kompetenzorientierte Unterrichtsvorgaben 6

1 Aufgaben und Ziele des Wahlpflichtfaches

Naturwissenschaften 7

2 Kompetenzbereiche, Inhaltsfelder und

Kompetenzerwartungen 10

2.1 Kompetenzbereiche des Wahlpflichtfachs 11

Abschnitt I: Naturwissenschaften (Biologie/Chemie/ Physik);

Jahrgangsstufen 6/7 13

2.2 Inhaltsfelder 13 2.3 Kompetenzerwartungen und inhaltliche Schwerpunkte 14

Abschnitt II A: Naturwissenschaften (Physik/Chemie);

Jahrgangsstufen 8-10 21


Abschnitt II B: Naturwissenschaften (Biologie/Chemie);

Jahrgangsstufen 8-10 32


3 Lernerfolgsüberprüfung und Leistungsbewertung 43

4 Anhang 47

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Vorbemerkungen: Kernlehrpläne als kompetenzorientierte Unterrichtsvorgaben

Kompetenzorientierte Kernlehrpläne sind ein zentrales Element in einem um-fassenden Gesamtkonzept für die Entwicklung und Sicherung der Qualität schulischer Arbeit. Sie bieten allen an Schule Beteiligten Orientierungen dar-über, welche Kompetenzen zu bestimmten Zeitpunkten im Bildungsgang verbindlich erreicht werden sollen, und bilden darüber hinaus einen Rahmen für die Reflexion und Beurteilung der erreichten Ergebnisse. Kompetenzorientierte Kernlehrpläne

sind curriculare Vorgaben, bei denen die erwarteten Lernergebnisse im Mittelpunkt stehen,

beschreiben die erwarteten Lernergebnisse in Form von fachbezogenen Kompetenzen, die fachdidaktisch begründeten Kompetenzbereichen so-wie Inhaltsfeldern zugeordnet sind,

beschränken sich dabei auf zentrale Prozesse sowie die mit ihnen ver-bundenen Gegenstände, die für den weiteren Bildungsweg unverzichtbar sind,

bestimmen durch die Ausweisung von verbindlichen Erwartungen die Be-zugspunkte für die Überprüfung der Lernergebnisse und Leistungsstände in der schulischen Leistungsbewertung und

schaffen so die Voraussetzungen, um definierte Anspruchsniveaus an der Einzelschule sowie im Land zu sichern.

Indem sich Kernlehrpläne auf die zentralen fachlichen Kompetenzen be-schränken, geben sie den Schulen die Möglichkeit, sich auf diese zu kon-zentrieren und ihre Beherrschung zu sichern. Die Schulen können dabei ent-stehende Freiräume zur Vertiefung und Erweiterung der aufgeführten Kom-petenzen und damit zu einer schulbezogenen Schwerpunktsetzung nutzen. Die im Kernlehrplan vorgenommene Fokussierung auf rein fachliche und überprüfbare Kompetenzen bedeutet in diesem Zusammenhang ausdrücklich nicht, dass fachübergreifende und ggf. weniger gut zu beobachtende Kompe-tenzen – insbesondere im Bereich der Personal- und Sozialkompetenzen – an Bedeutung verlieren bzw. deren Entwicklung nicht mehr zum Bildungs- und Erziehungsauftrag der Schule gehören. Aussagen hierzu sind jedoch aufgrund ihrer überfachlichen Bedeutung außerhalb fachbezogener Kern-lehrpläne zu treffen. Zudem liefern die neuen Kernlehrpläne eine landesweit einheitliche Obligato-rik, die die curriculare Grundlage für die Entwicklung schulinterner Lehrpläne und damit für die unterrichtliche Arbeit in Schulen bildet. Mit diesen landes-weit einheitlichen Standards ist eine wichtige Voraussetzung dafür geschaf-fen, dass Schülerinnen und Schüler mit vergleichbaren Voraussetzungen ihren Bildungsgang am Ende der Sekundarstufe I abschließen können.

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1 Aufgaben und Ziele des Wahlpflichtfaches Naturwis-senschaften

Der Wahlpflichtbereich nimmt an der Gesamtschule/Sekundarschule1 eine bedeutende Stellung ein. Er bietet den Schülerinnen und Schülern die Gele-genheit zu individuellen Schwerpunktsetzungen und ermöglicht den Schulen eine spezifische Profilbildung. Darüber hinaus unterstützt der Unterricht im Wahlpflichtfach durch seine praktischen Anteile die berufliche Orientierung der Schülerinnen und Schüler. Das Wahlpflichtfach besitzt in Bezug auf die schriftlichen Lernerfolgsüberprüfungen sowie die Bestimmungen zum Erwerb von Schulabschlüssen und Berechtigungen die gleiche Bedeutung wie die Fächer Deutsch, Mathematik und Englisch.

Das Wahlpflichtfach Naturwissenschaften berücksichtigt die Perspektiven der drei naturwissenschaftlichen Einzeldisziplinen: Die biologische Sichtweise legt den Fokus auf die Auseinandersetzung mit dem Lebendigen auf ver-schiedenen Systemebenen von der Zelle über Organismen bis hin zur Bio-sphäre. Die chemische Sicht gilt der Untersuchung und Beschreibung der stofflichen Welt und deren Veränderungen. Die physikalische Sicht schließ-lich hat zum Ziel, grundlegende Gesetzmäßigkeiten der Natur zu erkennen und zu erklären. Die ganzheitliche Betrachtung naturwissenschaftlich-technischer Zusammenhänge aus verschiedenen Perspektiven ermöglicht ein grundlegendes Verständnis der Bedeutung der Naturwissenschaften für ein zeitgemäßes und aufgeklärtes Weltbild sowie für gesellschaftliche und technische Fortschritte. Dieses gilt insbesondere auch, wenn Zukunftsfragen wie Nachhaltigkeit und gerechte Entwicklung berührt werden. Innerhalb der von allen Fächern zu erfüllenden Querschnittsaufgaben trägt insbesondere auch der Unterricht im Wahlpflichtfach Naturwissenschaften im Rahmen der Entwicklung von Gestaltungskompetenz zur kritischen Reflexion geschlechter- und kulturstereotyper Zuordnungen, zur Werteerziehung, zur Empathie und Solidarität, zum Aufbau sozialer Verantwortung, zur Gestal-tung einer demokratischen Gesellschaft, zur Sicherung der natürlichen Le-bensgrundlagen, auch für kommende Generationen im Sinne einer nachhal-tigen Entwicklung, und zur kulturellen Mitgestaltung bei. Darüber hinaus leis-tet er einen Beitrag zur interkulturellen Verständigung, zur interdisziplinären Verknüpfung von Kompetenzen, auch mit anderen Fächern und Lernberei-chen, sowie zur Vorbereitung auf Ausbildung, Studium, Arbeit und Beruf. Fachliches und sprachliches Lernen sind untrennbar miteinander verbunden und finden in jedem Unterricht statt. Deshalb kommt auch im Wahlpflichtfach Naturwissenschaften dem sprachsensiblen Fachunterricht eine besondere Bedeutung zu. Der Wahlpflichtunterricht Naturwissenschaften erweitert die Anforderungen des Kernunterrichts und hat eine vertiefte naturwissenschaftliche Grund-bildung zum Ziel. Gemäß den für alle Bundesländer verbindlichen Bildungs-


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standards1 beinhaltet naturwissenschaftliche Grundbildung Phänomene er-fahrbar zu machen, die Sprache und Geschichte der Naturwissenschaften zu verstehen, ihre Erkenntnisse zu kommunizieren sowie sich mit ihren spezifi-schen Methoden der Erkenntnisgewinnung und deren Grenzen auseinander zu setzen. Typische theorie- und hypothesengeleitete Denk- und Arbeitswei-sen ermöglichen eine analytische und rationale Betrachtung der Welt. Im Wahlpflichtbereich erfährt diese Grundbildung gegenüber dem Regelun-terricht eine Vertiefung über weitere Inhalte, vor allem jedoch in qualitativer Hinsicht. Angestrebt werden ein erweitertes konzeptionelles Verständnis, Fähigkeiten zur Abstraktion und zur differenzierteren Modellbildung, auch mit Bezug auf Formalisierung und Mathematisierung, ebenso wie bewusstere und systematischere Vorgehensweisen bei der Laborarbeit2 und bei anderen Erkenntnisprozessen. Weiterhin sollen die Motivation zur Auseinanderset-zung mit naturwissenschaftlichen Fragestellungen gefördert sowie Bereit-schaften und Fähigkeiten gesteigert werden, auf erworbene Kompetenzen in variablen Situationen, etwa beim Weiterlernen in Schule, Ausbildung und Beruf, zurückzugreifen. Der vorliegende Kernlehrplan konkretisiert die Kom-petenzen, die als Ergebnis des Unterrichts erwartet werden. Der Unterricht im Wahlpflichtfach Naturwissenschaften zeichnet sich gegen-über dem Regelunterricht durch zunehmend komplexer werdende Problem-stellungen aus, bei denen die Sichtweisen mehrerer naturwissenschaftlicher Disziplinen zur Lösung beitragen. Der Unterricht ist deshalb fächerübergrei-fend angelegt. Während dabei in einer ersten Progressionsstufe in Klasse 6/7 biologische, chemische und physikalische Aspekte gleichermaßen Be-rücksichtigung finden (s. Abschnitt I), soll in der zweiten Progressionsstufe in den Jahrgangsstufen 8 bis 10 gemäß den besonderen Interessen der Schü-lerinnen und Schüler zwischen den Perspektiven Physik/Chemie (s. Ab-schnitt II A) und Biologie/Chemie differenziert werden (s. Abschnitt II B).

Der vorliegende Kernlehrplan ist bewusst so gestaltet, dass er Freiräume für aktuelle Entwicklungen und schuleigene Projekte lässt, bei denen die beson-deren Kompetenzen und Interessen der Schülerinnen und Schüler aufgegrif-fen und gefördert werden können. Die Vertiefung und Erweiterung naturwis-senschaftlicher Kompetenzen durch den Wahlpflichtunterricht baut auf dem Kompetenzerwerb im Lernbereich Naturwissenschaften des Regelunterrichts auf. Der Wahlpflichtunterricht kann somit den Regelunterricht nicht ersetzen und darf diesem auch nicht vorgreifen. Deshalb sind die Inhalte des Wahl-pflichtunterrichts mit denen des Regelunterrichts sinnvoll abzustimmen. Ebenso wie im Regelunterricht sollen im Wahlpflichtfach Naturwissenschaf-ten Wissensstrukturen durch die Basiskonzepte vernetzt, erweitert und weiter ausdifferenziert werden. Kompetenzen sollen in Kontexten entwickelt wer- 1 Vereinbarung über Bildungsstandards für den Mittleren Schulabschluss (Jahrgangsstufe

10) in den Fächern Biologie, Chemie, Physik (Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 16.12.2004), 2005: Luchterhand

2 Die Richtlinien zur Sicherheit im Unterricht an allgemeinbildenden Schulen in Nordrhein-

Westfalen (RISU-NRW) sind zu beachten.

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den, die gleichermaßen von Schülerinnen als auch von Schülern als sinnvoll wahrgenommen werden. Ein Unterricht im Wahlpflichtfach muss Mädchen ebenso wie Jungen dazu ermutigen, ihr Interesse an naturwissenschaftlichen Zusammenhängen selbstbewusst zu verfolgen und so ihre Fähigkeiten und Entwicklungspotentiale zu nutzen. Er sollte außerdem aufzeigen, dass na-turwissenschaftliche Kenntnisse sowohl für Frauen als auch Männer attrakti-ve berufliche Perspektiven eröffnen.

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2 Kompetenzbereiche, Inhaltsfelder und Kompetenzer-wartungen

Die in den allgemeinen Aufgaben und Zielen des Faches beschriebene über-greifende fachliche Kompetenz wird ausdifferenziert, indem fachspezifische Kompetenzbereiche und Inhaltsfelder identifiziert und ausgewiesen werden. Dieses analytische Vorgehen erfolgt, um die Strukturierung der fachrelevan-ten Prozesse einerseits sowie der Gegenstände andererseits transparent zu machen. In den Kompetenzerwartungen werden beide Seiten miteinander verknüpft. Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass der gleichzeiti-ge Einsatz von Können und Wissen bei der Bewältigung von Anforderungssi-tuationen eine zentrale Rolle spielt.

Kompetenzbereiche repräsentieren die Grunddimensionen des fachlichen Handelns. Sie dienen dazu, die einzelnen Teiloperationen entlang der fachli-chen Kerne zu strukturieren und den Zugriff für die am Lehr-Lernprozess Be-teiligten zu verdeutlichen.

Inhaltsfelder systematisieren mit ihren jeweiligen inhaltlichen Schwerpunkten die im Unterricht der Gesamtschule/Sekundarschule1 verbindlichen und un-verzichtbaren Gegenstände und liefern Hinweise für die inhaltliche Ausrich-tung des Lehrens und Lernens.

Kompetenzerwartungen führen Prozesse und Gegenstände zusammen und beschreiben die fachlichen Anforderungen und intendierten Lernergebnisse, die bis zum Ende der Jahrgangstufen 7 und 10 verbindlich erreicht werden sollen.


Übergreifende fachliche Kompetenz

Kompetenzbereiche (Prozesse)

Inhaltsfelder (Gegenstände)

Kompetenzerwartungen (Verknüpfung von Prozessen und Gegenständen)

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Kompetenzerwartungen

beziehen sich auf beobachtbare Handlungen und sind auf die Bewälti-gung von Anforderungssituationen ausgerichtet,

stellen im Sinne von Regelstandards die erwarteten Kenntnisse, Fähigkei-ten und Fertigkeiten auf einem mittleren Abstraktionsgrad dar,

ermöglichen die Darstellung einer Progression vom Beginn des Wahl-pflichtunterrichts bis zum Ende der Sekundarstufe I und zielen auf kumu-latives, systematisch vernetztes Lernen,

können in Aufgabenstellungen umgesetzt und überprüft werden.

Insgesamt ist der Unterricht in der Sekundarstufe I nicht allein auf das Errei-chen der aufgeführten Kompetenzerwartungen beschränkt, sondern soll es Schülerinnen und Schülern ermöglichen, diese weiter auszubauen und darüber hinausgehende Kompetenzen zu erwerben.

2.1 Kompetenzbereiche des Wahlpflichtfachs

Der Unterricht im Wahlpflichtfach Naturwissenschaften der Gesamtschu-le/Sekundarschule1 ermöglicht den Erwerb von Kompetenzen, die insgesamt zu einer erweiterten naturwissenschaftlichen Grundbildung beitragen. Kompetenzbereiche In naturwissenschaftlichen Arbeitsprozessen werden meist Kompetenzen aus mehreren, nicht immer scharf voneinander abzugrenzenden Bereichen benötigt. Teilkompetenzen lassen sich den folgenden vier Kompetenzberei-chen zuordnen:

Umgang mit Fachwissen

Erkenntnisgewinnung

Kommunikation

Bewertung Der Kompetenzbereich Umgang mit Fachwissen bezieht sich auf die Fä-higkeit von Schülerinnen und Schülern, zur Lösung von Aufgaben und Pro-blemen fachbezogene Konzepte auszuwählen und zu nutzen. Ein Verständ-nis ihrer Bedeutung einschließlich der Abgrenzung zu ähnlichen Konzepten ist notwendig, um Wissen in variablen Situationen zuverlässig einsetzen zu können. Schülerinnen und Schüler können bei fachlichen Problemen besser auf ihr Wissen zugreifen, wenn sie dieses angemessen organisieren und strukturieren. Gut strukturierte Wissensbestände erleichtern ebenfalls die Integration und Vernetzung von neuem und vorhandenem Wissen.


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Der Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung beinhaltet die Fähigkeiten und methodischen Fertigkeiten von Schülerinnen und Schülern, naturwissen-schaftliche Fragestellungen zu erkennen, diese mit Experimenten und ande-ren Methoden hypothesengeleitet zu untersuchen und Ergebnisse zu verall-gemeinern. Naturwissenschaftliche Erkenntnis basiert im Wesentlichen auf einer Modellierung der Wirklichkeit. Modelle, von einfachen Analogien bis hin zu mathematisch-formalen Modellen, dienen dabei zur Veranschaulichung, Erklärung und Vorhersage. Eine Reflexion der Erkenntnismethoden verdeut-licht den besonderen Charakter der Naturwissenschaften mit seinen spezifi-schen Denk- und Arbeitsweisen und grenzt sie von anderen Möglichkeiten der Weltbegegnung ab. Der Kompetenzbereich Kommunikation beschreibt erforderliche Fähigkeiten für einen produktiven fachlichen Austausch. Kennzeichnend dafür ist, mit Daten und Informationsquellen sachgerecht und kritisch umzugehen sowie fachsprachliche Ausführungen in schriftlicher und mündlicher Form verstehen und selbst präsentieren zu können. Dazu gehört auch, gebräuchliche Dar-stellungsformen wie Tabellen, Graphiken, Diagramme zu beherrschen sowie bewährte Regeln der fachlichen Argumentation einzuhalten. Charakteristisch für die Naturwissenschaften sind außerdem das Offenlegen eigener Überle-gungen bzw. die Akzeptanz fremder Ideen und das Arbeiten in Gemeinschaf-ten und Teams. Der Kompetenzbereich Bewertung bezieht sich auf die Fähigkeit, überlegt zu urteilen. Dazu gehört, Kriterien und Handlungsmöglichkeiten sorgfältig zusammenzutragen und gegeneinander abzuwägen. Auf dieser Grundlage ist es möglich, Entscheidungen zu finden und dafür zielführend zu argumen-tieren und Position zu beziehen. Für gesellschaftliche und persönliche Ent-scheidungen sind diesbezüglich die Kenntnis und Berücksichtigung von nor-mativen und ethischen Maßstäben bedeutsam, nach denen Interessen und Folgen naturwissenschaftlicher Forschung beurteilt werden können.

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Abschnitt I: Naturwissenschaften (Biologie/Chemie/Physik); Jahrgangsstufen 6/7

2.2 Inhaltsfelder

Kompetenzen zeigen sich in der Auseinandersetzung mit Problemstellungen, bei denen spezifische fachliche Inhalte relevant sind. Kompetenzen basieren deshalb stets auf der Verfügbarkeit von konzeptuellem und methodischem Wissen. Eine erweiterte naturwissenschaftliche Grundbildung soll deshalb im Blick auf die im Folgenden beschriebenen Inhaltsfelder entwickelt werden.

Inhaltsfeld 1: Boden

Im Inhaltsfeld Boden steht die Betrachtung von Böden als Wirkungsgefüge im Blickpunkt. Bei der Entstehung bzw. Veränderung von Böden spielen un-terschiedliche biologische, chemische und physikalische Vorgänge eine wichtige Rolle. Verschiedene Bodentypen lassen sich aufgrund typischer Merkmale und Bestandteile klassifizieren. Je nach Beschaffenheit besitzen Böden unterschiedliche Funktionen und bieten einen Lebensraum für diverse Organismen, die jeweils wichtige Rollen in natürlichen Kreisläufen einneh-men. Kenntnisse zur Beschaffenheit, zur Funktion und zur Erhaltung von Böden sind unter den Gesichtspunkten Umweltschutz, Ökologie und nach-haltige Entwicklung von besonderer Bedeutung.

Inhaltsfeld 2: Recycling

In diesem Inhaltsfeld geht es um das Recycling von Wertstoffen. Für die Möglichkeit zur Wiederverwertung und zur Trennung der Wertstoffe von an-derem Abfall ist es notwendig, Stoffe zu klassifizieren und dabei ihre beson-deren physikalischen und chemischen Eigenschaften zu bestimmen und zu nutzen. Für eine Stofftrennung im großtechnischen Maßstab und auch zur weiteren Verarbeitung werden Verfahren herangezogen, die auf naturwis-senschaftliche Gesetzmäßigkeiten zurückgreifen. Ein Bewusstsein für den Wert von Stoffen ist unter dem Aspekt der Zukunftssicherung und Nachhal-tigkeit zur Reduzierung des Verbrauchs begrenzter natürlicher Ressourcen und zur Verminderung der entstehenden Abfallmengen notwendig. Sinnvol-les und erfolgreiches Recycling von Wertstoffen ist sowohl für die Umwelt als auch für Gesellschaft und Wirtschaft bedeutsam.

Inhaltsfeld 3: Farben

Im Inhaltsfeld Farben stehen die Farbigkeit der Umwelt und die naturwissen-schaftliche Untersuchung und Erklärung der Farbwahrnehmung des Men-schen im Vordergrund. Es geht dabei einerseits um die Natur des Lichts und einfache Modelle seiner Ausbreitung. Es geht andererseits darum, wie Sin-neszellen im Auge die Zusammensetzung von Licht analysieren und wie die Signale dieser Zellen zu unterschiedlichen Farbeindrücken führen. Farbein-drücke prägen die Wahrnehmung unserer Umwelt und werden in der Kunst und in den Medien bewusst eingesetzt. Natürliche oder künstliche Farbstoffe nutzen meist Vorgänge der additiven oder subtraktiven Farbmischung. Auch die Funktionen vieler technischer Geräte, u.a. Bildschirme und Projektoren, lassen sich mit Gesetzen der Farbmischung erklären.

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2.3 Kompetenzerwartungen und inhaltliche Schwerpunkte

Der Unterricht soll es den Schülerinnen und Schülern ermöglichen, dass sie am Ende der Jahrgangsstufe 7 über die im Folgenden genannten Kompeten-zen verfügen. Dabei werden zunächst übergeordnete Kompetenzerwar-tungen zu allen Kompetenzbereichen aufgeführt. Im Kompetenzbereich Kommunikation sind die Kompetenzerwartungen bereits in konkretisierter Form, jedoch ohne Bezug auf bestimmte Inhalte dargestellt. Kompetenzbereich Umgang mit Fachwissen Schülerinnen und Schüler können …

UF1 Fakten wie-dergeben und erläutern

natürliche Phänomene und einfache technische Prozesse mit naturwissenschaftlichen Konzepten beschreiben und erläutern,

UF2 Konzepte unterscheiden und auswählen

naturwissenschaftliche Konzepte zur Lösung einfacher vor-gegebener Aufgaben sinnvoll auswählen,

UF3 Sachverhalte ordnen und struk-turieren

naturwissenschaftliche Objekte und Vorgänge nach vorge-gebenen Kriterien ordnen,

UF4 Wissen ver-netzen

in einfachen naturwissenschaftlichen Zusammenhängen neue Erkenntnisse mit Bekanntem verbinden.

Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung Schülerinnen und Schüler können …

E1 Fragestellun-gen erkennen

Fragestellungen, die einer naturwissenschaftlichen Untersu-chung zugrunde liegen, erkennen und formulieren,

E2 Bewusst wahrnehmen

bei der Beobachtung von Vorgängen und Phänomenen zwi-schen der Beschreibung der Beobachtung und ihrer Deu-tung unterscheiden,

E3 Hypothesen entwickeln

einfache naturwissenschaftliche Konzepte nutzen, um Ver-mutungen zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen zu begründen,

E4 Untersuchun-gen und Experi-mente planen

einfache Versuche zur Überprüfung von Vermutungen zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen selbst entwickeln,

E5 Untersuchun-gen und Experi-mente durchfüh-ren

einfache Untersuchungen unter Beachtung eines Versuchs-plans sowie von Sicherheits- und Umweltaspekten durchfüh-ren,

E6 Untersuchun-gen und Experi-mente auswerten

Messdaten und Beobachtungen protokollieren und in Bezug auf eine naturwissenschaftliche Fragestellung qualitativ auswerten,

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E7 Modelle aus-wählen und Mo-dellgrenzen ange-ben

einfache vorgegebene Modelle zur Veranschaulichung und Erklärung von naturwissenschaftlich-technischen Zusam-menhängen beschreiben und Modelle von der Wirklichkeit unterscheiden,

E8 Modelle an-wenden

mithilfe einfacher Modellvorstellungen naturwissenschaftli-che Phänomene und technische Vorgänge beschreiben und erklären,

E9 Arbeits- und Denkweisen re-flektieren

anhand vorgegebener Kriterien ihr Vorgehen beim naturwis-senschaftlichen Arbeiten kritisch reflektieren.

Kompetenzbereich Kommunikation Schülerinnen und Schüler können …

K1 Texte erstellen bei der Erstellung einfacher naturwissenschaftlicher Sachtexte (Beschreibung, Bericht) Schriftsprache in Ab-grenzung zur gesprochenen Sprache verwenden (K1.1),

in erstellten Sachtexten eingeübte Formen einfacher Skiz-zen, Diagramme und Tabellen zur Veranschaulichung ver-wenden (K1.2),

K2 Informationen identifizieren

bei altersgemäßen einfachen naturwissenschaftlichen Dar-stellungen die zugrundeliegenden Absichten und die Kern-aussagen benennen (K2.1),

Daten aus einfachen fachtypischen Darstellungen wie Ta-bellen und Diagrammen ablesen (K2.2),

K3 Untersuchun-gen dokumentie-ren

in einer vorgegebenen Protokollstruktur Versuchsaufbauten schematisch zeichnen und beschriften, Versuchsabläufe und Beobachtungen verständlich beschreiben und gewon-nene Erkenntnisse sorgfältig und objektiv festhalten,

K4 Daten auf-zeichnen und darstellen

für erhobene Daten nach Vorgaben angemessene Tabellen anlegen (K4.1),

Daten in Diagramme mit vorgegebener Skalierung und Be-schriftung eintragen (K4.2),

K5 Recherchieren eine Recherche in gedruckten und in digitalen Medien auf vorgegebene Fragestellungen und vorgegebene Suchbegrif-fe beziehen (K5.1),

für eine Recherche in Büchern und Bibliotheken angemes-sene Suchhilfen wie Kataloge, Inhalts- und Stichwortver-zeichnisse verwenden (K5.2),

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K6 Informationen umsetzen

Gefahrenpiktogramme und Sicherheitsvorschriften beach-ten und vorgeschriebene Schutzmaßnahmen einhalten,

K7 Präsentieren und vortragen

Arbeitsergebnisse nach vorgegebenen Kriterien bzw. Mus-tern fachlich korrekt und verständlich präsentieren (K7.1),

zur Unterstützung einer Präsentation strukturierende Gestal-tungselemente einsetzen (K7.2),

K8 Zuhören, hin-terfragen, argu-mentieren

in naturwissenschaftlichen Diskussionen Beiträgen anderer Personen aufmerksam zuhören und bei Unklarheiten nach-fragen sowie andere Standpunkte anerkennen, aber auch kritisch hinterfragen,

K9 Kooperieren und im Team ar-beiten

naturwissenschaftliche Probleme im Team bearbeiten und dafür Aufgaben untereinander aufteilen sowie Verantwor-tung für Arbeitsprozesse und Produkte übernehmen.

Kompetenzbereich Bewertung

Schülerinnen und Schüler können …

B1 Bewertungen an Kriterien orien-tieren

in naturwissenschaftlich-technischen Zusammenhängen Kriterien für Bewertungen und Entscheidungen angeben,

B2 Position be-ziehen

in altersgemäßen Entscheidungssituationen unter Verwen-dung naturwissenschaftlich-technischen Wissens begründe-te Entscheidungen treffen,

B3 Werte und Normen berück-sichtigen

vorgegebene Entscheidungen in naturwissenschaftlich-technischen Zusammenhängen auf der Grundlage eigener Kriterien und Wertungen beurteilen.

Die Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler sollen im Rahmen der Be-handlung der nachfolgenden, für die bis zum Ende der Jahrgangsstufe 7 ob-ligatorischen Inhaltsfelder entwickelt werden: 1.) Boden 2.) Recycling 3.) Farben

Bezieht man die übergeordneten Kompetenzerwartungen sowie die unten aufgeführten inhaltlichen Schwerpunkte aufeinander, so ergeben sich die nachfolgenden konkretisierten Kompetenzerwartungen. Zu beachten ist, dass in den Inhaltsfeldern für den Kompetenzbereich Kommunikation keine inhaltlichen Konkretisierungen ausgewiesen werden. Es ist jedoch zu ge-währleisten, dass kommunikative Kompetenzen gemäß der Beschreibungen der übergeordneten Kompetenzen in allen Inhaltsfeldern weiterentwickelt werden.

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Inhaltsfeld 1: Boden

Inhaltliche Schwerpunkte Vorschläge für mögliche Kontexte

Bodenentstehung

Bodenarten und Bodentypen

Boden als Lebensraum

Schulgarten

Wald

Bauernhof


Die Schülerinnen und Schüler können…

die Entstehung von Boden (Humus, Lehm, Sand) durch biologische, phy-sikalische und chemische Prozesse (Zersetzung, Zerkleinerung, Verwitte-rung) erläutern (UF1),

die Bedeutung von Zersetzern bei der Bodenbildung und für die Boden-beschaffenheit mithilfe einfacher Recyclingkreisläufe (vom Blatt zur Erde zum Blatt) begründen (UF1, UF4),

die Lebensweise des Regenwurms und seine Bedeutung für die Boden-durchmischung und Humusbildung erläutern (UF1, B1),

die Bedeutung des Bodens für Pflanzen (Halt, Wasserspeicher, Mineral-stofflieferant) sowie die Bedeutung von Pflanzen für Böden (Schutz vor Austrocknung und Erosion) erläutern (UF2, UF4),

die Angepasstheit von bestimmten Pflanzenarten an entsprechende Bo-dentypen beschreiben (UF3).

Erkenntnisgewinnung


mechanische Vorgänge der Bodenbildung (Sprengung durch Frost und durch Pflanzenkeimung) anhand von Modellversuchen demonstrieren und dabei Realität und Modell vergleichen (E5, E7, E8),

Böden mithilfe von Schlämmproben auftrennen und das Vorhandensein im Boden enthaltener wasserlöslicher Mineralstoffe durch Ausschwem-men und Verdampfen nachweisen (E5, E6, UF3),

typische Bodenarten mithilfe einfacher Kriterien (Körnung, Schmierfähig-keit, Rollbarkeit, Plastizität) unterscheiden und bestimmen (E2, E5),

Experimente zur Untersuchung von Bodeneigenschaften (Wasserspei-cherkapazität, Filterwirkung, Humusanteil) entwickeln, durchführen und die Ergebnisse für unterschiedliche Bodenproben vergleichen (E4, E5, E6, K9),

Bodenprofile aus verschiedenen Lebensräumen im Hinblick auf ihre Ent-stehung und ihre Vegetation vergleichen (E5, E6, K2),

Versuchspläne zur systematischen Untersuchung zum Einfluss verschie-dener Faktoren auf das Pflanzenwachstum unter Berücksichtigung des Prinzips der Variablenkontrolle entwickeln (E4),

die Funktionsweise und Nutzung einer Berlese-Apparatur erklären (E2),

Bodenlebewesen anhand eines Bestimmungsschlüssels systematisch ordnen und ihre Funktion im Boden beschreiben (E5, E6, UF3).

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Bewertung


Nutzungsbezogene Perspektiven und Kriterien für die Beurteilung ver-schiedener Böden benennen (B1),

den Einsatz von Streusalz in privaten und öffentlichen Bereichen bewer-ten (B2, B3).

Inhaltsfeld 2: Recycling


Stoffe und Stoffgruppen

Stoffeigenschaften

Trennung von Stoffgemischen

Wertstoffe

Papier und Altpapier

Mülltrennung

Wertstofftonne



Stoffe nach gemeinsamen Eigenschaften ordnen und die charakteristi-schen Eigenschaften wesentlicher Stoffgruppen (Metalle, Kunststoffe) be-schreiben (UF3, UF4),

Rohstoffe in Primär- und Sekundärrohstoffe einteilen und Verwendungs-bereiche der Rohstoffgruppen nennen (UF3, UF4),

Altmaterialien und Altgeräte nach gegebenen Kriterien zur Entsorgung vorsortieren (UF2, UF4),

die wesentlichen Sortierschritte einer Müllsortieranlage unter Verwendung der naturwissenschaftlichen Grundlagen technischer Standardverfahren der Müllsortierung erläutern (UF1, UF2),

an Beispielen qualitativ erläutern, auf welche Eigenschaften man aus der Angabe der Dichte eines Stoffs schließen kann (UF1),

Metalle nach ihrer Dichte und Magnetisierbarkeit unterscheiden und ord-nen (UF3),

an Beispielen den Weg vom Abfallprodukt zur Gewinnung von Sekundär-rohstoffen in einem Recyclingkreislauf beschreiben (UF1, UF3),

thermisches Recycling, auch unter Berücksichtigung der Verfügbarkeit von Rohstoffen und von Einflüssen auf die Umwelt, gegen andere Recyc-lingverfahren abgrenzen (UF3, UF2, B1).

Erkenntnisgewinnung


Modellexperimente zur automatischen Trennung von Stoffen in Hausmüll planen, sachgerecht durchführen und dabei relevante Stoffeigenschaften nutzen (E4, E5, E7),

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die Dichte verschiedener Kunststoffe und anderer Feststoffe aus Tabellen entnehmen und daraus ihr Verhalten beim Swim/Sink-Verfahren vorher-sagen (E8, K2),

wesentliche Schritte des technischen Prozesses der Herstellung von Re-cyclingpapier in vereinfachten Modellversuchen demonstrieren und mit naturwissenschaftlichen Begriffen beschreiben (E5, UF2, UF4),

die Entstehung von Kohlenstoffdioxid beim thermischen Recycling erläu-tern und das Gas mit Hilfe von Kalkwasser nachweisen (E3, E5),

natürliche und technische Recyclingprozesse in einfachen Modellen be-schreiben und miteinander vergleichen (E7, E8, UF4).

Bewertung


sich unter der Berücksichtigung eines vorliegenden Verwendungszwecks begründet für die Nutzung eines Primär- oder Sekundärrohstoffs ent-scheiden (B1),

den Rohstoff- und Energiebedarf bei der Herstellung von Papier aus Holz oder aus Altpapier vergleichen und die eigene Nutzung von Papier unter den Aspekten der Nachhaltigkeit beurteilen (B1, B2, B3).

Inhaltsfeld 3: Farben


Weißes und farbiges Licht

Farbwahrnehmung

Farbstoffe

Farben in der Natur

Farbe in Kunst und Kultur

Beleuchtung

Färben


Die Schülerinnen und Schüler können …

den Aufbau der Netzhaut und die Funktion der Zapfen und Stäbchen für die Wahrnehmung bei farbigem Licht mit Hilfe einfacher fachlicher Begrif-fe erläutern (UF1),

totale Farbenblindheit und Rot-Grün-Sehschwäche in ihren Ursachen und Auswirkungen beschreiben und unterscheiden (UF1, UF3),

die spektrale Zusammensetzung von Sonnenlicht und die Anordnung der sichtbaren Farben zwischen dem Infraroten und dem Ultravioletten be-schreiben (UF1, UF3),

Wirkungen von Infrarotlicht und Ultraviolettlicht beschreiben. (UF4)

Körperfarben mit dem Verhalten von Licht an ihren Oberflächen erklären (UF2, UF4),

Beispiele für die Gewinnung und Verwendung natürlicher Farbstoffe an-geben (UF4, UF1).

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Erkenntnisgewinnung


Fragestellungen, Durchführung und Ergebnisse der drei Newton‘schen Experimente zur Farbzerlegung von weißem Licht erläutern (Spektralzer-legung, Nicht-Zerlegbarkeit einzelner Spektralfarben, Überlagerung der Spektralfarben zu weißem Licht) (E1, E2, E6),

die Entstehung unterschiedlicher Farben durch Mischung von farbigem Licht untersuchen und vorhersagen (E2, E3, E4)

Experimente zur Farbwahrnehmung des Menschen planen und erläutern (Farbabhängigkeit des Sehwinkels, Sehen bei unterschiedlichen Hellig-keiten, Sehen von Komplementärfarben, Test auf Rot-Grün-Sehschwäche) (E4, E1, E2),

Verfahren und Ergebnisse der Lichtzerlegung mit Prismen und Alltagsge-genständen (CDs, strukturierte Oberflächen) qualitativ beschreiben und vergleichen (E2, UF1),

Farbstoffe mit einfachen Verfahren extrahieren (E5),

Mischungen von Farbstoffen mit einfachen chromatografischen Methoden trennen und das Verfahren mit einem einfachen Teilchenmodell erklären (E5, E8),

Absorption und Reflexion von farbigem Licht mit einfachen Modellvorstel-lungen erklären (E8).

Bewertung


Nutzen und mögliche schädliche bzw. toxische Wirkungen von Farbstof-fen (in Lebensmitteln, Kleidung, Wohnumfeld) gegeneinander abwägen (B1, B2),

gesundheitliche Wirkungen sowie Gefahren von Licht in verschiedenen Spektralbereichen erläutern, beurteilen und abwägen (B1, B3).

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Abschnitt II A: Naturwissenschaften (Physik/Chemie); Jahr-gangsstufen 8-10

2.4 Inhaltsfelder

Aufbauend auf den naturwissenschaftlichen Kompetenzen, die bis zum Ende der Jahrgangsstufe 7 erworben wurden, soll eine erweiterte naturwissen-schaftliche Grundbildung in folgenden Inhaltsfeldern weiterentwickelt wer-den: Inhaltsfeld 4: Mobilität und Energie

In diesem Inhaltsfeld geht es um die naturwissenschaftlichen Grundlagen von Motoren und Antriebskonzepten. Bei Verbrennungsmotoren spielen chemische Reaktionen von fossilen Energieträgern und das Verhalten von Gasen eine wesentliche Rolle. Elektromotoren wandeln elektrische Energie in magnetische Energie und schließlich in Bewegungsenergie um. Die Effizi-enz von Energieumwandlungen lässt sich durch den Wirkungsgrad beschrei-ben. Für zukünftige Generationen sind Fragen einer nachhaltigen Mobilität von wesentlicher Bedeutung. Probleme einer sinnvollen und umweltfreundli-chen Energienutzung müssen dabei in privaten und öffentlichen Bereichen gelöst werden. Inhaltsfeld 5: Astronomie

Im Fokus dieses Inhaltsfeldes stehen astronomische Methoden und moderne Verfahren zur Beobachtung des Universums, mit denen sich Erkenntnisse über unzugängliche Bereiche des Weltalls gewinnen lassen. Sie bilden die Basis für Modelle zur Entstehung und Entwicklung des Universums sowie der darin enthaltenen kosmischen Objekte. Die Entstehung und das Vergehen von Sternen lassen sich als Sternenzyklen beschreiben, die auch zur Entste-hung der vorhandenen Vielfalt der chemischen Elemente geführt haben. Fra-gen zum Aufbau und zur Entstehung des Kosmos waren für die Menschheit und insbesondere für die Wissenschaft von Beginn an von wesentlicher Be-deutung. Über Erkenntnismöglichkeiten von der Erde hinaus werden durch die Raumfahrt Chancen zur Erforschung des Weltalls deutlich erweitert. Inhaltsfeld 6: Kommunikation und Information

In diesem Inhaltsfeld steht die Arbeitsweise von Teilsystemen von Kommuni-kationsgeräten im Vordergrund. Von besonderer Bedeutung sind dabei die analoge und digitale Codierung von Informationen sowie die Übertragung der Informationen über Trägerwellen. Ein Schwerpunkt des Inhaltsfelds liegt auch auf dem Einsatz von Halbleiterbauteilen, ihrer Funktionsweise und ihrer technischen Realisierung. Die Nutzung von Kommunikationsgeräten und Ge-räten zur Informationsverarbeitung ist fester Bestandteil unserer modernen Gesellschaft. Ein Verständnis der naturwissenschaftlichen Grundlagen ist in vielen technischen Berufsfeldern hilfreich oder sogar. notwendig.

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Inhaltsfeld 7: Fortbewegung in Wasser und Luft

In diesem Inhaltsfeld geht es um die Nutzung der Eigenschaften von Flüssig-keiten und Gasen für einen statischen und dynamischen Auftrieb bei der Fortbewegung in Wasser und Luft. Beim statischen Auftrieb spielen Dichte und Schweredruck eine besondere Rolle, beim dynamischen Auftrieb, aber auch beim Vortrieb, Strömungen des jeweiligen Mediums. Die Bewegungs-zustände von Körpern können vorhergesagt bzw. beschrieben werden über die Angabe von Kräften und Impulsen. Die der Fortbewegung in Wasser und Luft zugrundliegenden naturwissenschaftlichen Prinzipien und Konzepte ma-chen die Funktionsweise moderner Transportmittel verständlich.


Der Unterricht soll es den Schülerinnen und Schülern ermöglichen, dass sie – aufbauend auf der Kompetenzentwicklung bis zum Ende der Jahrgangsstu-fe 7 – am Ende der Jahrgangsstufe 10 über die im Folgenden genannten Kompetenzen verfügen. Dabei werden zunächst übergeordnete Kompe-tenzerwartungen zu allen Kompetenzbereichen aufgeführt. Im Kompetenz-bereich Kommunikation sind die Kompetenzerwartungen bereits in konkreti-sierter Form, jedoch ohne Bezug auf bestimmte Inhalte dargestellt. Kompetenzbereich Umgang mit Fachwissen



Konzepte der Naturwissenschaften unter Bezug auf überge-ordnete Modelle, Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten erläu-tern, auch unter Verwendung von Beispielen,


gegebene naturwissenschaftlich-technische Probleme ana-lysieren, Konzepte und Analogien für Lösungen begründet auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesent-lichen Aspekten unterscheiden,


naturwissenschaftliche Sachverhalte nach fachlichen Struk-turen und Kategorien einordnen und dabei von konkreten Kontexten abstrahieren,


naturwissenschaftlich-technische Vorgänge, Muster, Ge-setzmäßigkeiten und Prinzipien in unterschiedlichen Situati-onen erkennen und bestehende Wissensstrukturen durch neue Erkenntnisse ausdifferenzieren bzw. erweitern.

Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung



komplexere naturwissenschaftlich-technische Probleme in Teilprobleme zerlegen und dazu zielführende Fragestellun-gen formulieren,

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kriteriengeleitet Beobachtungen, auch unter Verwendung besonderer Apparaturen und Messverfahren, vornehmen und die Beschreibung einer Beobachtung von ihrer Deutung abgrenzen,


zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen begründete Hy-pothesen formulieren und Möglichkeiten zu ihrer Überprü-fung angeben,


auf der Grundlage vorhandener Hypothesen zu untersu-chende Variablen (unabhängige und abhängige Variablen, Kontrollvariablen) identifizieren und diese in Untersuchun-gen und Experimenten systematisch verändern bzw. kon-stant halten,


Untersuchungen und Experimente hypothesengeleitet, ziel-orientiert, sachgerecht und sicher durchführen und dabei den Einfluss möglicher Fehlerquellen abschätzen sowie vor-genommene Idealisierungen begründen,


Aufzeichnungen von Beobachtungen und Messdaten mit Bezug auf zugrundeliegende Fragestellungen und Hypothe-sen interpretieren und daraus qualitative und einfache quan-titative Zusammenhänge sowie funktionale Beziehungen ableiten,


Elemente wesentlicher naturwissenschaftlicher Modellierun-gen situationsgerecht und begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche beachten,


Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage naturwissen-schaftlich-technischer Vorgänge verwenden,


anhand historischer Beispiele Einflüsse auf die Entstehung und Veränderung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse, ins-besondere von Regeln, Gesetzen und theoretischen Model-len, erläutern.

Kompetenzbereich Kommunikation


K1 Texte erstellen bei der Erstellung naturwissenschaftlicher Sachtexte (Be-schreibung, Erklärung, Bericht, Stellungnahme) im notwen-digen Umfang Elemente der Fachsprache sowie fachtypi-scher Sprachstrukturen und Sprachwendungen gebrauchen (K1.1),

naturwissenschaftliche Sachtexte für unterschiedliche Ad-ressaten, Anlässe und Ziele strukturieren und dabei bekann-te Arten von Übersichten, Zeichnungen, Diagrammen, Sym-bolen und anderen fachtypischen Elementen zur Veran-

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schaulichung und Erklärung auswählen (K1.2),


die Kernaussagen altersgemäßer naturwissenschaftlicher Fachtexte und Medienbeiträge sowie fachtypischer Darstel-lungen benennen (K2.1),

Daten und andere Informationen aus fachtypischen Abbil-dungen, Grafiken, Schemata, Tabellen und Diagrammen entnehmen und diese, ggf. im Zusammenhang mit erklären-den Textstellen, sachgerecht interpretieren (K2.2),


ein gegliedertes Protokoll anlegen, Versuchsabläufe und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben und die ge-wonnenen Daten vollständig und in angemessener Genau-igkeit darstellen,


für erhobene Daten und deren Auswertung zweckdienliche Tabellen vorbereiten sowie Diagramme anlegen, skalieren und unter Angabe von Messeinheiten eindeutig beschriften (K4.1),

Daten in Diagramme eintragen und Datenpunkte mit geeig-neten Kurven verbinden (K4.2),

K5 Recherchieren für eine Recherche geeignete Suchmaschinen wählen, klare und zielführende Fragestellungen und Suchbegriffe formulie-ren und zur Eingrenzung der Ergebnisse Suchbegriffe kom-binieren und hierarchisieren (K5.1),

Informationsquellen dokumentieren und nach vorgegebenen Mustern korrekt zitieren (K5.2),

Ergebnisse einer Recherche nach Relevanz filtern und ord-nen sowie Inhalte, Darstellungsweisen und Intentionen krite-riengeleitet beurteilen (K5.3),


Geräte nach Bedienungsanleitungen und unter Beachtung von Sicherheitshinweisen sachgerecht verwenden (K6.1),

verbindliche Vorgaben bei Verfahrensschritten und Rezeptu-ren beachten und präzise umsetzen (K6.2),


eine Präsentation von Arbeitsergebnissen adressaten- und situationsgerecht gestalten und dabei unter Beachtung von Urheberrechten eigene und fremde Anteile kenntlich ma-chen (K7.1),

zur Unterstützung einer Präsentation Medien sowie struktu-rierende und motivierende Gestaltungselemente angemes-sen und bewusst einsetzen (K7.2),


in naturwissenschaftlichen Diskussionen Argumente mit Fakten, Beispielen, Analogien und logischen Schlussfolge-

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rungen unterstützen oder widerlegen (K8.1),

in naturwissenschaftlichen Diskussionen Elemente einer Argumentation (Behauptung, Begründung, Stützung, Schlussfolgerung) unterscheiden und benennen (K8.2),


beim Arbeiten im Team unterschiedliche Interessen abwä-gen, fair und rücksichtsvoll miteinander umgehen, Ziele und Teilaufgaben aushandeln und Teilergebnisse zusammenfüh-ren.




für Entscheidungen in naturwissenschaftlich-technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien und Handlungsopti-onen ermitteln und diese einander zuordnen,


in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten Kriterien gewichten, Argumente abwägen, Entscheidungen treffen und diese gegenüber anderen Positionen begründet vertreten,


Entscheidungen im Hinblick auf zugrundeliegende Kriterien, Wertungen und Folgen analysieren.

Die Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler sollen im Rahmen der Be-handlung der nachfolgenden, für die Jahrgangsstufen 8 bis 10 obligatori-schen Inhaltsfelder entwickelt werden: 4.) Mobilität und Energie 5.) Astronomie 6.) Kommunikation und Information 7.) Fortbewegung in Luft und Wasser Bezieht man die übergeordneten Kompetenzerwartungen sowie die unten aufgeführten inhaltlichen Schwerpunkte aufeinander, so ergeben sich die nachfolgenden konkretisierten Kompetenzerwartungen. Auch hier ist zu beachten, dass in den Inhaltsfeldern für den Kompetenzbereich Kommunika-tion keine inhaltlichen Konkretisierungen ausgewiesen werden, dass diese jedoch gemäß der Beschreibungen der übergeordneten Kompetenzen in al-len Inhaltsfeldern weiterentwickelt werden.

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Inhaltsfeld 4: Mobilität und Energie


Elektromotoren

Verbrennungsmotoren

Energieträger

Energieumwandlung und Wirkungs-grad

Autowerkstatt

Umweltfreundliche Mobilität

Verkehrskonzepte der Zukunft

Geschichte der Mobilität



verschiedene Kraftstoffe (auch Abkürzungen und Synonyme) benennen und in die Kategorien fossile und regenerative Energieträger ordnen (UF3),

den Aufbau eines Verbrennungsmotors beschreiben und seine Funktion erklären (UF1),

die Bildung von Luftschadstoffen mithilfe von Reaktionsschemata erklären (UF1),

den grundsätzlichen Aufbau und die Wirkungsweise eines Elektromotors am Beispiel des Gleichstrommotors erläutern (UF1),

das Generatorprinzip als Umkehrung des Motorprinzips als Möglichkeit der Rückgewinnung elektrischer Energie erklären (UF4),

den prinzipiellen Aufbau und die Wirkungsweise eines Hybridelektroan-triebs beschreiben (UF1),

die Energieumwandlungen im Verbrennungs- und Elektromotor unter Verwendung von Energieflussdiagrammen schematisch beschreiben (UF2, K2),

den Wirkungsgrad verschiedener Antriebskonzepte vergleichen und Un-terschiede des Wirkungsgrads begründen (UF1).

Erkenntnisgewinnung


den Aufbau und die Verbrennung eines Kohlenwasserstoffmoleküls in einem einfachen Teilchenmodell erläutern (E8),

die energetischen Vorgänge bei der Verbrennung eines Kohlenwasser-stoffmoleküls in einem Energiediagramm darstellen (E8);

mit einem Modellexperiment die Wärmeausdehnung von Gasen als Prin-zip des Arbeitstaktes eines Verbrennungsmotors darstellen (E5, E8),

die Zustandsänderung von Gasen mithilfe des Teilchenmodells erklären (E8),

anhand schematischer Darstellungen die Teilsysteme eines innovativen Antriebskonzeptes erläutern und die Energieflussrichtung beschreiben (E8),

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auf der Basis von Verbrauchsdaten die Effizienz verschiedener Antriebs-konzepte in unterschiedlichen Fahrsituationen (Stadtverkehr, Autobahn) vergleichen (E7).

Bewertung


konventionelle Antriebskonzepte mit innovativen Antriebskonzepten hin-sichtlich ökonomischer und ökologischer Kriterien vergleichen (B1),

unterschiedliche Möglichkeiten der Verringerung von Emissionen von Verbrennungsmotoren erörtern (B1),

Änderungen von Berufsbildern durch innovative Technologien im Bereich Mobilität beschreiben und bewerten (B2, B3).

Inhaltsfeld 5: Astronomie


Kosmische Objekte

Sternenzyklen

Astronomische Methoden

Bewegungen im Weltall

Entstehung der Erde

Geschichte der Himmelsbeobach-tung

Leben auf einer Raumstation



die Bedeutung der Gravitation als Fernwirkungskraft bei der Entstehung von Sternen und von Planeten qualitativ erläutern (UF1),

den Beobachtungsbereich von Röntgen-, IR-, Radioteleskopen im Wel-lenlängenspektrum einordnen (UF3),

zur Beobachtung von kosmischen Phänomenen und zur Untersuchung von Eigenschaften von Himmelskörpern entsprechende Teleskope zu-ordnen (UF1),

das Zustandekommen eines Linienspektrums erklären und ein Verfahren zur Spektroskopie erläutern (UF3),

die Entstehung von Sternen beschreiben (UF1),

die Entwicklung von Sternen unterschiedlicher Masse anhand des Hertz-sprung-Russel-Diagramms beschreiben (UF1),

Bedingungen für die Entstehung von Leben auf Planeten im Vergleich mit Bedingungen auf der Erde erläutern (UF3),

den Nutzen der Raumfahrt für das tägliche Leben anhand von techni-schen Systemen (GPS, SAT-Kommunikation) oder Produkten (Satelliten-bilder) beispielhaft erklären (UF3),

bei Raumfahrmissionen eingesetzte Raumflugkörper hinsichtlich ihrer Funktion und ihres Einsatzgebietes unterscheiden (UF2, UF4, E1),

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die bei einem Raketenstart zu berücksichtigenden Faktoren (Masse, Gra-vitation, Standort, Rückstoßprinzip in einen kausalen physikalischen Zu-sammenhang bringen und erläutern (UF3).

Erkenntnisgewinnung


Grundaussagen der Urknalltheorie zur Entwicklung des Universums be-schreiben und erläutern, durch welche Erkenntnisse diese gestützt wer-den (E8, E9, UF4),

die Entstehung von verschiedenen Elementen und deren Häufigkeit auf der Erde durch unterschiedliche Fusionsprozesse im Verlauf des Lebens-zyklus eines Sterns qualitativ erklären (E8, UF3),

Methoden der Entfernungsmessung im Weltall und deren Einsatzbereiche in ihren grundlegenden Prinzipien erklären (E6),

Methoden zur Bestimmung der stofflichen Zusammensetzung der Gasat-mosphäre eines Stern auf der Basis seines Lichtspektrums erläutern (E2, E6),

den Aufbau und die wesentlichen Aussagen eines vereinfachten Hertz-sprung-Russel-Diagramms erläutern (E6),

zentrale Ereignisse der Geschichte der Raumfahrt nennen und bei diesen Missionen gewonnene bedeutende Erkenntnisse beschreiben (E9).

Bewertung


Vor- und Nachteile unterschiedlicher astronomischer Beobachtungs- und Messverfahren beschreiben und abwägen (B1),

die Notwendigkeit von Systemen zur Energieversorgung, Lebenserhal-tung, Kommunikation und Navigation in Raumfahrzeugen erörtern (B1),

Kriterien benennen, um den Nutzen gegenwärtiger und zukünftiger Welt-raummissionen zu bewerten (B2).

Inhaltsfeld 6: Kommunikation und Information


Eigenschaften von Signalen

Codierung von Information

Senden und Empfangen – Modula-tion und Demodulation

Elektrische Bauteile in der Nachrich-tentechnik

Halbleiter

W-LAN-Technik

Mobiltelefon

MW-Radio

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Kommunikationsgeräte verschiedener nachrichtentechnischer Systeme und Netze mit ihren Übertragungsverfahren benennen (UF1),

die grundlegenden Prinzipien der digitalen Kodierung eines analogen Signales anhand einer Schemazeichnung erklären (UF1),

die Größen Frequenz, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Wellenlänge und ihre Beziehungen an Beispielen für elektromagnetische und akustische Wellen erläutern und deren Größenordnungen angeben (UF1, UF3),

die Verwendung von Halbleitern in Dioden und Transistoren und deren Funktion und Einsatzmöglichkeiten beschreiben (UF1),

Modulation und Demodulation als Verfahren zum Senden und Empfangen von Informationen erläutern (UF2),

die Frequenzbänder von verschiedenen Funkdiensten im Spektrum elekt-romagnetischer Wellen einordnen (UF3),

die Ausbreitung von elektromagnetischer Strahlung mit der Ausbreitung von Schall vergleichen und an Beispielen verdeutlichen (UF4).

Erkenntnisgewinnung


Frequenz, Ausbreitungsgeschwindigkeit oder Wellenlänge eines Signals aus gegebenen Werten berechnen (E6),

das Leitungsverhalten von Leitern, Halbleitern und Nichtleitern über das Modell der Atombindung und Metallbindung an Beispielen erklären (E8, UF2, UF3),

am Beispiel der Dotierung von Silicium zwischen p- und n-Halbleitern un-terscheiden (E8),

den Ladungstransport an einem p-n-Übergang in Abhängigkeit von der Polung einer von außen angelegten Spannung erklären (E8, UF1),

Kennlinien von elektronischen Bauteilen aufnehmen, diese grafisch dar-stellen und interpretieren (E5, E6),

wesentliche elektronische Bauteile in einem Kommunikationsgerät nach ihrem Aussehen identifizieren (E6),

Teilsysteme eines Kommunikationsgerätes beschreiben und ihr Zusam-menwirken schematisch darstellen (E5),

ein einfaches funktionsfähiges Modell für ein kommunikationstechnisches Gerät planen und zusammenbauen (E4, E5).

Bewertung


unterschiedliche Codierungsverfahren bezüglich ihrer Genauigkeit, Ge-schwindigkeit und Übertragbarkeit bewerten (B1),

Möglichkeiten und Grenzen verschiedener Verfahren zur Informations-übertragung beurteilen (B1),

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die Verwendung seltener Rohstoffe in elektronischen Geräten unter Nachhaltigkeitsaspekten beurteilen (B3).

Inhaltsfeld 7: Fortbewegung in Wasser und Luft


Statischer und dynamischer Auftrieb

Eigenschaften von Gasen und Flüs-sigkeiten

Strömungen

Kraft und Impuls

Schiffe

Ballone und Luftschiffe

Flugverkehr

Bionik



den statischen Auftrieb von Körpern in Flüssigkeiten und Gasen mit Hilfe des Archimedes‘schen Prinzips und des Konzepts des Schweredrucks erklären (UF2),

die Wärmekonvektion in Gasen durch die Wirkung von Auftriebskräften erklären und die Nutzung des Effekts beim Segelflug beschreiben (UF1, UF4),

Analogien in Natur und Technik zur Regelung des Auftriebs aufzeigen (UF4),

den Verlauf von Strömungen mit Stromlinien darstellen und deuten (UF4),

den Einfluss von unterschiedlichen Faktoren (Form, Querschnittsfläche, Strömungsgeschwindigkeit) auf den Strömungswiderstand beschreiben und Maßnahmen zu seiner Optimierung erläutern (UF1, UF4),

die Nutzung von Erkenntnissen aus der Natur zur Optimierung des Strö-mungswiderstands an Beispielen beschreiben (UF4),

den Impuls eines Körpers als Produkt aus Masse und Geschwindigkeit beschreiben (UF1),

Rückstoßphänomene mit der Impulserhaltung erklären (UF1),

die Funktionsweise von Düsen- und Propellertriebwerken sowie Schiffs-schrauben als technische Nutzung des Rückstoßprinzips erläutern (UF4).

Erkenntnisgewinnung


aufgrund von Berechnungen und Abschätzungen Auftriebskräfte in unter-schiedlichen Flüssigkeiten und Gasen vorhersagen (E8, E3),

die Dichte von Gasen, Flüssigkeiten und festen Körpern bestimmen, ge-wonnene Werte mit Literaturwerten vergleichen und bei Abweichungen mögliche Fehlerquellen identifizieren (E5, E9),

die molare Masse von Gasen und Flüssigkeiten berechnen (E6),

die Dichte ausgewählter Gase unter Normalbedingungen über deren Masse und das Molvolumen berechnen (E8, UF4),

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den dynamischen Auftrieb an Tragflächen mit einem Modell der Luftströ-mungen und den Aussagen des Bernoulli-Gesetzes erklären (E8),

anhand von Modellexperimenten den Einfluss unterschiedlicher Flügel-profile auf den Auftrieb erklären (E5, E8).

Bewertung


Kriterien zur Beurteilung der Entwicklung von Luft- und Wasserfahrzeu-gen nennen (B1),

die Nutzung von naturwissenschaftlichen Erkenntnissen zu Strömungen bei der Konstruktion von Luft und Wasserfahrzeugen hinsichtlich ihres Ef-fekts auf die Reduzierung des Rohstoffverbrauchs bewerten (B1).

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Abschnitt II B: Naturwissenschaften (Biologie/Chemie); Jahr-gangsstufen 8-10

2.6 Inhaltsfelder

Aufbauend auf den naturwissenschaftlichen Kompetenzen, die bis zum Ende der Jahrgangsstufe 7 erworben wurden, soll eine erweiterte naturwissen-schaftliche Grundbildung in folgenden Inhaltsfeldern weiterentwickelt wer-den: Inhaltsfeld 4: Haut

Im Fokus dieses Inhaltsfeldes steht die Haut. Dabei geht es sowohl um die Funktionen der Haut als auch um Hauterkrankungen und Hautveränderun-gen sowie Emulsionen und Tenside, die bei der Hautpflege eine wichtige Rolle spielen. Kenntnisse in diesen inhaltlichen Schwerpunkten sind im Hin-blick auf die Bildungsziele Gesundheitserziehung und Verbraucherbildung bedeutsam. Inhaltsfeld 5: Landwirtschaft und Nahrungsmittelherstellung

In diesem Inhaltsfeld geht es um landwirtschaftliche Produktion, die Weiter-verarbeitung von landwirtschaftlichen Produkten und ihren Konsum. Kennt-nisse hierzu sind eine wichtige Grundlage für ethische Auseinandersetzun-gen mit lokalen und globalen Zielkonflikten. Sie sind im Sinne einer aufge-klärten Verbraucherbildung sowie einer globalen und nachhaltigen Entwick-lung von wesentlicher Bedeutung. Inhaltsfeld 6: Kleidung

Dieses Inhaltsfeld befasst sich mit Kleidung. Dies beinhaltet sowohl die Na-tur- und Kunstfasern, aus denen Kleidung hergestellt wird, als auch standar-disierte Prozesse ihrer Herstellung und Veredelung. Kleidung, die dabei ent-steht, kann sehr unterschiedlichen Funktionen dienen. Bei der Auswahl und Verwendung von Kleidung spielen neben den Funktionen aber auch ökologi-sche, soziale und gesundheitliche Aspekte eine Rolle. Kenntnisse über Klei-dung und ihre Produktion sind unter den Gesichtspunkten Verbraucherbil-dung, Gesundheitserziehung sowie globale und nachhaltige Entwicklung von wesentlicher Bedeutung. Inhaltsfeld 7: Medikamente und Gesundheit

Das Inhaltsfeld Medikamente und Gesundheit beschäftigt sich mit Stoffwech-selfehlfunktionen und Maßnahmen der Gesunderhaltung und Symptomlinde-rung. Dabei werden u. a. Wirkstoffe und deren Wirkungsweisen sowie die Entstehung von Medikamenten in der Arzneimittelforschung genauer be-trachtet. Dieses Inhaltsfeld bietet wesentliche Grundlagen für eine aufgeklär-te Gesundheitserziehung und Verbraucherbildung.

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Der Unterricht soll es den Schülerinnen und Schülern ermöglichen, dass sie – aufbauend auf der Kompetenzentwicklung bis zum Ende der Jahrgangsstu-fe 7 – am Ende der Jahrgangsstufe 10 über die im Folgenden genannten Kompetenzen verfügen. Dabei werden zunächst übergeordnete Kompe-tenzerwartungen zu allen Kompetenzbereichen aufgeführt. Im Kompetenz-bereich Kommunikation sind die Kompetenzerwartungen bereits in konkreti-sierter Form, jedoch ohne Bezug auf bestimmte Inhalte dargestellt. Kompetenzbereich Umgang mit Fachwissen Schülerinnen und Schüler können …


Konzepte der Naturwissenschaften unter Bezug auf überge-ordnete Modelle, Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten erläu-tern, auch unter Verwendung von Beispielen,


gegebene naturwissenschaftlich-technische Probleme ana-lysieren, Konzepte und Analogien für Lösungen begründet auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesent-lichen Aspekten unterscheiden,


naturwissenschaftliche Sachverhalte nach fachlichen Struk-turen und Kategorien einordnen und dabei von konkreten Kontexten abstrahieren,


naturwissenschaftlich-technische Vorgänge, Muster, Ge-setzmäßigkeiten und Prinzipien in unterschiedlichen Situati-onen erkennen und bestehende Wissensstrukturen durch neue Erkenntnisse ausdifferenzieren bzw. erweitern.

Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung Schülerinnen und Schüler können …


komplexere naturwissenschaftlich-technische Probleme in Teilprobleme zerlegen und dazu zielführende Fragestellun-gen formulieren,


kriteriengeleitet Beobachtungen, auch unter Verwendung besonderer Apparaturen und Messverfahren, vornehmen und die Beschreibung einer Beobachtung von ihrer Deutung abgrenzen,


zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen begründete Hy-pothesen formulieren und Möglichkeiten zu ihrer Überprü-fung angeben,



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Untersuchungen und Experimente hypothesengeleitet, ziel-orientiert, sachgerecht und sicher durchführen und dabei den Einfluss möglicher Fehlerquellen abschätzen sowie vor-genommene Idealisierungen begründen,


Aufzeichnungen von Beobachtungen und Messdaten mit Bezug auf zugrundeliegende Fragestellungen und Hypothe-sen interpretieren und daraus qualitative und einfache quan-titative Zusammenhänge sowie funktionale Beziehungen ableiten,


Elemente wesentlicher naturwissenschaftlicher Modellierun-gen situationsgerecht und begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche beachten,


Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage naturwissen-schaftlich-technischer Vorgänge verwenden,


anhand historischer Beispiele Einflüsse auf die Entstehung und Veränderung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse, ins-besondere von Regeln, Gesetzen und theoretischen Model-len, erläutern.

Kompetenzbereich Kommunikation Schülerinnen und Schüler können …

K1 Texte erstellen bei der Erstellung naturwissenschaftlicher Sachtexte (Be-schreibung, Erklärung, Bericht, Stellungnahme) im notwen-digen Umfang Elemente der Fachsprache sowie fachtypi-scher Sprachstrukturen und Sprachwendungen gebrauchen (K1.1),

naturwissenschaftliche Sachtexte für unterschiedliche Ad-ressaten, Anlässe und Ziele strukturieren und dabei bekann-te Arten von Übersichten, Zeichnungen, Diagrammen, Sym-bolen und anderen fachtypischen Elementen zur Veran-schaulichung und Erklärung auswählen (K1.2),


die Kernaussagen altersgemäßer naturwissenschaftlicher Fachtexte und Medienbeiträge sowie fachtypischer Darstel-lungen benennen (K2.1),

Daten und andere Informationen aus fachtypischen Abbil-dungen, Grafiken, Schemata, Tabellen und Diagrammen entnehmen und diese, ggf. im Zusammenhang mit erklären-den Textstellen, sachgerecht interpretieren (K2.2),


ein gegliedertes Protokoll anlegen, Versuchsabläufe und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben und die ge-wonnenen Daten vollständig und in angemessener Genau-igkeit darstellen,

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für erhobene Daten und deren Auswertung zweckdienliche Tabellen vorbereiten sowie Diagramme anlegen, skalieren und unter Angabe von Messeinheiten eindeutig beschriften, (K4.1)

Daten in Diagramme eintragen und Datenpunkte mit geeig-neten Kurven verbinden (K4.2),

K5 Recherchieren für eine Recherche geeignete Suchmaschinen wählen, klare und zielführende Fragestellungen und Suchbegriffe formulie-ren und zur Eingrenzung der Ergebnisse Suchbegriffe kom-binieren und hierarchisieren (K5.1),

Informationsquellen dokumentieren und nach vorgegebenen Mustern korrekt zitieren (K5.2),

Ergebnisse einer Recherche nach Relevanz filtern und ord-nen sowie Inhalte, Darstellungsweisen und Intentionen krite-riengeleitet beurteilen (K5.3),


Geräte nach Bedienungsanleitungen und unter Beachtung von Sicherheitshinweisen sachgerecht verwenden (K6.1),

verbindliche Vorgaben bei Verfahrensschritten und Rezeptu-ren beachten und präzise umsetzen (K6.2),


eine Präsentation von Arbeitsergebnissen adressaten- und situationsgerecht gestalten und dabei unter Beachtung von Urheberrechten eigene und fremde Anteile kenntlich ma-chen (K7.1),

zur Unterstützung einer Präsentation Medien sowie struktu-rierende und motivierende Gestaltungselemente angemes-sen und bewusst einsetzen (K7.2),


in naturwissenschaftlichen Diskussionen Argumente mit Fakten, Beispielen, Analogien und logischen Schlussfolge-rungen unterstützen oder widerlegen (K8.1),



beim Arbeiten im Team unterschiedliche Interessen abwä-gen, fair und rücksichtsvoll miteinander umgehen, Ziele und Teilaufgaben aushandeln sowie Teilergebnisse zusammen-führen.

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für Entscheidungen in naturwissenschaftlich-technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien und Handlungsopti-onen ermitteln und diese einander zuordnen,


in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten Kriterien gewichten, Argumente abwägen, Entscheidungen treffen und diese gegenüber anderen Positionen begründet vertreten,


Entscheidungen im Hinblick auf zugrundeliegende Kriterien, Wertungen und Folgen analysieren.

Die Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler sollen im Rahmen der Be-handlung der nachfolgenden, für die Jahrgangsstufen 8 bis 10 obligatori-schen Inhaltsfelder entwickelt werden. 4.) Haut 5.) Landwirtschaft und Nahrungsmittelherstellung 6.) Kleidung 7.) Gesundheit und Medikamente Bezieht man die übergeordneten Kompetenzerwartungen sowie die unten aufgeführten inhaltlichen Schwerpunkte aufeinander, so ergeben sich die nachfolgenden konkretisierten Kompetenzerwartungen. Auch hier ist zu beachten, dass in den Inhaltsfeldern für den Kompetenzbereich Kommunika-tion keine inhaltlichen Konkretisierungen ausgewiesen werden, dass diese jedoch gemäß der Beschreibungen der übergeordneten Kompetenzen in al-len Inhaltsfeldern weiterentwickelt werden.

Inhaltsfeld 4: Haut


Funktionen der Haut

Hauterkrankungen und Hautverän-derungen

Emulsionen und Tenside

Waschen und Körperpflege

Verantwortungsvoller Umgang mit der Haut



den Aufbau der Haut mit ihren Sinneszellen und die Funktion der ver-schiedenen Hautschichten unter Verwendung von Fachbegriffen korrekt darstellen und beschreiben (UF1, K2),

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die Bedeutung von Schweiß- und Talgdrüsen für den Säureschutzmantel der Haut erklären (UF3),

die Schutzfunktionen der Haut und ihre Mechanismen gegen Hitze, Strah-lung, Bakterien und Verletzungen erläutern (UF2, UF1),

die stoffliche Zusammensetzung von Emulsionen beschreiben und ver-schiedene Arten von Emulsionen unterscheiden (UF3),

Beispiele für unterschiedliche Tenside, deren Zweck und deren Verwen-dung angeben (UF1, UF3),

häufig verwendete Wirkstoffe und Zusatzstoffe in Kosmetika benennen, klassifizieren und ihre Funktion und Bedeutung erklären (UF1,UF3, K5),

äußere Einflüsse als Auslöser für Hautschäden und Hautkrankheiten identifizieren und entsprechende Schutzmaßnahmen benennen (UF4).

Erkenntnisgewinnung


die Verteilung und die Typen von Rezeptoren in der Haut experimentell nachweisen (simultane Raumschwelle, Temperaturempfinden) (E5, E6),

die Wirkungsweise von Emulgatoren mit einem geeigneten Modell unter Verwendung der Fachsprache beschreiben und W/O- von O/W- Emulsio-nen unterscheiden (E7, E8),

Emulsionen unter Einhaltung von Rezepturen und unter Beachtung che-mischer Arbeitsweisen herstellen (E5, K6),

den Aufbau von Tensiden mit einem einfachen Modell beschreiben und ihre Wirkweise beim Waschvorgang erklären (E7, E8),

den pH-Wert verschiedener Waschlösungen (u.a. hergestellt mit Kernsei-fe, Waschlotion, Spülmittel) bestimmen und deren Auswirkung auf den Säureschutzmantel der Haut erläutern (E5, UF4).

Bewertung


Entscheidungen zur Nutzung von Sonnenschutzmitteln, auch unter Be-rücksichtigung verschiedener Hauttypen, treffen (B2, UF1),

bei der Beurteilung von Körperpflegeprodukten aktuelle Forschungser-gebnisse zu Nebenwirkungen von Zusatzstoffen und deren Auswirkungen auf den menschlichen Organismus berücksichtigen und Schlussfolgerun-gen für die Verwendung ziehen (B1, K6),

Ursachen von Hautveränderungen (u.a. Akne) beschreiben sowie Nutzen und Risiken von Behandlungsmöglichkeiten gegeneinander abwägen (B1, UF1),

erwünschte und unerwünschte Folgen von dauerhaften kosmetischen Hautveränderungen (u.a. Tätowierungen und Piercing) abwägen und be-gründete Entscheidungen zum Umgang mit ihrer Haut treffen (B3).

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Inhaltsfeld 5: Landwirtschaft und Nahrungsmittelherstellung


Landwirtschaftliche Produktion

Weiterverarbeitung von landwirt-schaftlichen Produkten

Konsum landwirtschaftlicher Pro-dukte

Ökologischer Landbau

Einkaufen im Supermarkt

Zukunft der Landwirtschaft



ökologische und konventionelle Landwirtschaft in Bezug auf Ziele, Me-thoden, Ergebnisse sowie Eingriffe in natürliche Stoffkreisläufe verglei-chen (UF2),

Faktoren beschreiben, die die Fruchtbarkeit von Böden bestimmen (UF1),

die Kennzeichnung von Lebensmitteln und Zusatzstoffen entschlüsseln und ausgewählte Lebensmittel nach entsprechenden Kriterien einordnen (UF3),

die naturwissenschaftlichen Grundlagen und Wirkungsweisen von Verfah-ren der Verarbeitung und Haltbarmachung bedeutsamer Lebensmittel er-läutern und klassifizieren (UF1, UF3),

Lebensmittel nach Verarbeitungsgrad sortieren und auf den physiologi-schen Wert für die Ernährung schließen (UF3),

das Verderben von Lebensmitteln mit der Vermehrung und den Stoff-wechselaktivitäten von Mikroorganismen erklären (UF1),

Prinzipien chemischer und physikalischer Verfahren zur Konservierung von Lebensmitteln erläutern (UF3),

den Einfluss und die Wirkungsweise von Backzutaten auf das verarbeite-te Produkt naturwissenschaftlich erklären (UF3),

die stoffliche Zusammensetzung der Milch erläutern und ihre jeweilige Veränderung bei der Weiterverarbeitung zu verschiedenen Lebensmitteln erklären (UF1, UF3),

das Minimumgesetz von Liebig zum Einfluss auf Faktoren für das Pflan-zenwachstum an Beispielen erläutern (UF1)

an Beispielen Tätigkeiten und Anforderungen in verschiedenen Berufen aus den Bereichen Produktion, Verarbeitung und Gebrauch von Nah-rungsmitteln beschreiben (UF4).

Erkenntnisgewinnung


die Funktion von Hefe und anderen Triebmitteln beim Backen mit Reakti-onsschemata erläutern und experimentell nachweisen (E5, E6),

nach Anleitung unterschiedliche Milchprodukte herstellen sowie dabei ablaufende Vorgänge differenziert beschreiben und mit naturwissen-schaftlichen Modellen erklären (E5,UF3),

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Merkmale und Kriterien benennen, nach denen man verdorbene von nicht verdorbenen Lebensmitteln unterscheiden kann (E2, E6),

Veränderungen von Lebensmitteln durch den Einfluss von Verfahren zur Konservierung systematisch untersuchen (E4, E5, E6),

die Zielsetzung und die historische Bedeutung der Erfindung der Pasteu-risierung für die Verarbeitung von Lebensmitteln erläutern (E1, E9),

den Einfluss von äußeren Faktoren auf das Pflanzenwachstum untersu-chen (E3, E4, E5, E6).

Bewertung


Entscheidungen für den Einsatz von Pestiziden bzw. Herbiziden und Düngemitteln unter Abwägung der Auswirkungen auf Ökosysteme und Menschen hinterfragen (B1, B2),

Kaufentscheidungen zu Nahrungs- und Genussmitteln auf der Ebene von ökologischen, ökonomischen und sozialen Kriterien treffen und begrün-den (B1),

verschiedene Arten von Tierzucht und Tierhaltung und ihre jeweiligen Vor- und Nachteile vergleichen und bewerten (B3),

Positionen zum Einsatz von gentechnisch manipuliertem Saatgut in der Landwirtschaft darstellen und anhand gewichteter Kriterien bewerten (B2, B3),

das Zustandekommen von Grenzwerten für Schadstoffe in Lebensmitteln erläutern und die Aussagekraft dieser Grenzwerte beurteilen (B3).

Inhaltsfeld 6: Kleidung


Naturfasern und Kunstfasern

Textilherstellung und Textilverede-lung

Funktionen von Kleidung

Kleidung und Gesundheit

Kleidung und Wirtschaft

Ökologischer Fußabdruck einer Jeans

Veränderung von Moden



Natur- und Chemiefasern hinsichtlich ihres Ursprungs und ihrer Eigen-schaften identifizieren und ordnen (UF3),

den molekularen Aufbau einer natürlichen und einer chemischen Faser mit Hilfe einfacher Modelle und Strukturformeln beschreiben (UF1, E8),

an einem Beispiel die Farbechtheit eines Textils auf das Ausbilden einer Elektronenpaarbindung zwischen Atomen der Faser und Atomen des Farbstoffs zurückführen (UF1, UF4),

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bei verschiedenen Faserpflanzen die zur Fasergewinnung genutzten Pflanzenteile, deren Verarbeitung und Nutzung in der Textilherstellung beschreiben (UF1),

Herstellungsprozesse von Textilien und ihre Veredelung sowie die damit verbundenen beruflichen Fähigkeiten und Tätigkeiten in Grundzügen be-schreiben (UF1),

typische Schadstoffe in der Kleidung benennen und deren Auswirkungen auf die Gesundheit beschreiben (UF1),

den Schutz vor unterschiedlichen Umwelteinflüssen durch die speziellen Eigenschaften von Funktionstextilien erklären (UF4).

Erkenntnisgewinnung


das mikroskopische Bild von Natur- und Kunstfasern unterscheiden (E2),

den Einfluss verschiedener Parameter auf das Färben von Textilfasern nachweisen (E5, E6),

die Farbechtheit einer Textilfaser hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit gegen-über physikalischen und chemischen Einflüssen prüfen (E4, E5, E6),

Eigenschaften wie Wasserdichtheit, Winddichtheit, Trocknungsverhalten ausgewählter Funktionstextilien experimentell nachweisen (E5, E6).

Bewertung


die Ursachen und Folgen des Baumwollanbaus in Monokulturen bewerten (B1),

die Herstellung von Kleidung unter ökologischen, ökonomischen und so-zialen Kriterien bewerten (B1, B3),

Inhaltsstoffe in Funktionstextilien benennen und hinsichtlich ihres Nutzens und ihrer gesundheitlichen Risiken sowohl bei der Produktion als auch im Gebrauch bewerten und Position beziehen (B2, UF2),

aktuelle modische Trends unter Berücksichtigung gesundheitlicher As-pekte überprüfen und bewerten (B2).

Inhaltsfeld 7: Medikamente und Gesundheit


Stoffwechselfehlfunktionen

Wirkstoffe und Wirkungsweisen

Arzneimittelforschung

Krankheiten im Klassenumfeld

Helfen und Heilen

Das Geschäft mit der Gesundheit

Vom Heilkraut zum Arzneimittel

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an Beispielen die individuelle Wahrnehmung von Gesundheit und den diesbezüglichen Einfluss physischer und psychischer Faktoren erläutern (UF1, K7),

einfache Maßnahmen zur Gesunderhaltung benennen (UF1),

den Mechanismus einer allergischen Reaktion benennen und Erklärungs-ansätze für die Entwicklung der Krankheitshäufigkeit aufzeigen (UF1, B1),

Nahrungsmittelintoleranzen und deren Ursachen an Beispielen erläutern (UF1),

die Wirkungsweise von Hormonen im Regelkreis am Beispiel der Schild-drüse beschreiben und gesundheitliche Beschwerden sowie Behand-lungsmethoden einer Über- oder Unterfunktion der Schilddrüse zuordnen (UF1, UF3),

Wirkstoffe zur Kompensation und Behandlung von Stoffwechselstörungen und zur Therapie von Krankheiten nennen (UF2, UF3),

den Entwicklungsweg von der Grundidee der erwünschten Wirkungswei-se bis zur Zulassung eines neuen Medikaments darstellen (UF1, E1),

die schmerzhemmende Wirkung eines ausgewählten Medikaments an-hand einer Wirkkette darstellen (UF1, UF3),

Anforderungen ausgewählter Berufe aus dem Berufsfeld Gesundheit ver-gleichen und anhand eigener Interessen und Fähigkeiten gewichten (UF3, B1).

Erkenntnisgewinnung


eine Arznei (u.a. Zäpfchen, Hustensaft) nach vorgegebener Rezeptur un-ter Beachtung chemischer Arbeitsweisen herstellen (E5),

einen pflanzlichen Wirkstoff extrahieren und das dabei eingesetzte Ver-fahren erklären (E5),

die Wirkungsweise eines Medikaments (u.a. eines Magensäurebinders) auf bekannte chemische Reaktionen zurückführen und in einem Modell-experiment veranschaulichen (E4, E5, E7, K7),

die Methodik der Blindstudien zur Testung neuer Medikamente unter Be-rücksichtigung der Veränderung und Kontrolle bestimmter Variablen er-klären (E4).

Bewertung


aufgrund der Lebensmittelkennzeichnungen geeignete Nahrungsmittel im Hinblick auf Intoleranzen und Allergien auswählen (B1),

anhand eines Fallbeispiels Entscheidungen zur Nutzung oder Nichtnut-zung eines Medikaments u.a. durch Auswertung der Informationen der Packungsbeilage begründet treffen (B1, B2),

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anhand eines konkreten Beispiels die Entscheidungskriterien, die zur Er-forschung oder Nichterforschung eines Arzneimittels führen, angeben und begründet gewichten (B1),

Argumente für und gegen den Einsatz von Tierversuchen in der Arznei-mittelforschung abwägen und eine Position begründet vertreten (B2, B3).

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3 Lernerfolgsüberprüfung und Leistungsbewertung

Die rechtlich verbindlichen Grundsätze der Leistungsbewertung sind im Schulgesetz (§ 48 SchulG) sowie in der Ausbildungs- und Prüfungsordnung für die Sekundarstufe I (§ 6 APO - SI) dargestellt. Demgemäß sind bei der Leistungsbewertung von Schülerinnen und Schülern erbrachte Leistungen in den Beurteilungsbereichen „Schriftliche Arbeiten (Klassenarbeiten)“ sowie „Sonstige Leistungen im Unterricht“ zu berücksichtigen. Die Leistungsbewer-tung insgesamt bezieht sich auf die im Zusammenhang mit dem Unterricht erworbenen Kompetenzen und setzt voraus, dass die Schülerinnen und Schüler hinreichend Gelegenheit hatten, die in Kapitel 2 ausgewiesenen Kompetenzen zu erwerben. Erfolgreiches Lernen ist kumulativ. Entsprechend sind die Kompetenzerwar-tungen im Kernlehrplan jeweils in ansteigender Progression und Komplexität formuliert. Dies erfordert, dass Unterricht und Lernerfolgsüberprüfungen da-rauf ausgerichtet sein müssen, Schülerinnen und Schülern Gelegenheit zu geben, Kompetenzen, die sie in den vorangegangenen Jahren erworben ha-ben, wiederholt und in wechselnden Zusammenhängen unter Beweis zu stel-len. Für Lehrerinnen und Lehrer sind die Ergebnisse der Lernerfolgsüberprü-fungen Anlass, die Zielsetzungen und die Methoden ihres Unterrichts zu überprüfen und ggf. zu modifizieren. Für die Schülerinnen und Schüler sollen ein den Lernprozess begleitendes Feedback sowie Rückmeldungen zu den erreichten Lernständen eine Hilfe für die Selbsteinschätzung sowie eine Er-mutigung für das weitere Lernen darstellen. Dies kann auch in Phasen des Unterrichts erfolgen, in denen keine Leistungsbeurteilung durchgeführt wird. Die Beurteilung von Leistungen soll ebenfalls grundsätzlich mit der Diagnose des erreichten Lernstandes und Hinweisen zum individuellen Lernfortschritt verknüpft sein. Die Leistungsbewertung ist so anzulegen, dass sie den in den Fachkonfe-renzen gemäß Schulgesetz beschlossenen Grundsätzen entspricht, dass die Kriterien für die Notengebung den Schülerinnen und Schülern transparent sind und die Korrekturen sowie die Kommentierungen den Lernenden auch Erkenntnisse über die individuelle Lernentwicklung ermöglichen. Die Beurtei-lung von Leistungen soll demnach mit der Diagnose des erreichten Lern-standes und individuellen Hinweisen für das Weiterlernen verbunden werden. Wichtig für den weiteren Lernfortschritt ist es, bereits erreichte Kompetenzen herauszustellen, die Selbsteinschätzung der Schülerinnen und Schüler zu fördern und die Lernenden zum Weiterlernen zu ermutigen. Dazu gehören – neben der Etablierung eines angemessenen Umgangs mit eigenen Stärken, Entwicklungsnotwendigkeiten und Fehlern – insbesondere auch Hinweise zu individuell erfolgversprechenden allgemeinen und fachmethodischen Lern-strategien. Im Sinne der Orientierung an den zuvor formulierten Anforderungen sind grundsätzlich alle in Kapitel 2 des Lehrplans ausgewiesenen Kompetenzbe-

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reiche („Umgang mit Fachwissen“, „Erkenntnisgewinnung“, „Kommunikation“ und „Bewertung“) bei der Leistungsbewertung angemessen zu berücksichti-gen. Überprüfungsformen schriftlicher, mündlicher und ggf. praktischer Art sollen deshalb darauf ausgerichtet sein, die Erreichung der dort aufgeführten Kompetenzerwartungen zu überprüfen. Ein isoliertes, lediglich auf Reproduk-tion angelegtes Abfragen einzelner Daten und Sachverhalte allein kann dabei den zuvor formulierten Ansprüchen an die Leistungsfeststellung nicht gerecht werden. Durch die zunehmende Komplexität der Lernerfolgsüberprüfungen im Verlauf der Sekundarstufe I werden die Schülerinnen und Schüler auf die Anforderungen der nachfolgenden schulischen und beruflichen Ausbildung vorbereitet. Beurteilungsbereich „Schriftliche Arbeiten (Klassenarbeiten)“ Schriftliche Arbeiten (Klassenarbeiten) dienen der schriftlichen Überprüfung von Kompetenzen. Sie sind so anzulegen, dass die Schülerinnen und Schü-ler ihr Wissen sowie ihre Fähigkeiten und Fertigkeiten nachweisen können. Sie bedürfen angemessener Vorbereitung und verlangen klar verständliche Aufgabenstellungen. In ihrer Gesamtheit sollen die Aufgabenstellungen die Vielfalt der im Unterricht erworbenen Kompetenzen und Arbeitsweisen wi-derspiegeln. Die Schülerinnen und Schüler müssen mit den Überprüfungs-formen, die für schriftliche Arbeiten (Klassenarbeiten) eingesetzt werden, vertraut sein und rechtzeitig sowie hinreichend Gelegenheit zur Anwendung haben. Zur Schaffung einer angemessenen Transparenz erfolgt die Bewertung der schriftlichen Arbeiten (Klassenarbeiten) kriteriengeleitet. Mögliche Überprüfungsformen von schriftlichen Arbeiten (Klassenarbeiten) – ggf. auch in Kombination – können sein: Darstellungsaufgaben

Beschreibung und Erläuterung eines Phänomens, Konzepts oder Sach-verhalts

Darstellung eines naturwissenschaftlichen Zusammenhangs

Experimentelle Aufgaben

Qualitative Erkundung von Zusammenhängen oder Hypothesen

Messung quantifizierbarer Größen

Quantitative Untersuchung einfacher funktionaler Zusammenhängen

Aufgaben zur Datenanalyse

Aufbereitung und Darstellung von Daten

Beurteilung und Bewertung von Daten

Prüfen von Datenreihen auf Trends und Gesetzmäßigkeiten

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Herleitungen mithilfe von Konzepten und Modellen

Erklärung eines Phänomens bzw. Zusammenhangs oder Überprüfung ei-ner Aussage mit bekannten Konzepten, Gesetzmäßigkeiten oder Model-len

Vorhersage bzw. Begründung eines Ereignisses oder Ergebnisses auf-grund bekannter Gesetzmäßigkeiten und Modelle

Mathematisierung und rechnerische Lösung eines Problemzusammen-hangs

Rechercheaufgaben

Erarbeiten von naturwissenschaftlichen Zusammenhängen oder Gewin-nung von Daten aus angemessenen Fachtexten und anderen Darstellun-gen

Strukturierung und Aufbereitung gegebener Informationen

Kriteriengestützte Beurteilung von Informationen und Informationsquellen

Bewertungsaufgaben

Naturwissenschaftlich begründete Stellungnahme zu Sachverhalten oder zu Medienbeiträgen in überschaubaren Zusammenhängen

Abwägen zwischen alternativen wissenschaftlichen bzw. technischen Problemlösungen in gut bekannten Kontexten

Argumentation und Entscheidungsfindung in Konfliktsituationen von al-tersgerechter Komplexität.

Darüber hinaus ist der Einsatz weiterer geeigneter Überprüfungsformen mög-lich. Einmal im Schuljahr kann eine Klassenarbeit durch eine andere, in der Regel schriftliche, in Ausnahmefällen auch gleichwertige nicht schriftliche Lerner-folgsüberprüfung ersetzt werden. Geeignete Formate sind z.B.

Dokumentationsaufgaben

Dokumentation zu umfangreicheren Experimenten und Untersuchungen

Dokumentation von Projekten

Portfolio

Präsentationsaufgaben

Vorführung / Demonstration eines Experiments

Vortrag, Referat

Fachartikel

Medienbeitrag (Text, Film, Podcast usw.)

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Beurteilungsbereich „Sonstige Leistungen im Unterricht“ Der Beurteilungsbereich „Sonstige Leistungen im Unterricht“ erfasst die im Unterrichtsgeschehen durch mündliche, schriftliche und ggf. praktische Bei-träge sichtbare Kompetenzentwicklung der Schülerinnen und Schüler. Der Stand der Kompetenzentwicklung im Beurteilungsbereich „Sonstige Leistun-gen im Unterricht“ wird sowohl durch kontinuierliche Beobachtung während des Schuljahres (Prozess der Kompetenzentwicklung) als auch durch punk-tuelle Überprüfungen (Stand der Kompetenzentwicklung) festgestellt. Zum Beurteilungsbereich „Sonstige Leistungen im Unterricht“ – ggf. auch auf der Grundlage der außerschulischen Vor- und Nachbereitung von Unterricht – zählen u.a.: - mündliche Beiträge zum Unterricht (z.B. Beiträge zum Unterrichtsge-

spräch, Kurzvorträge und Referate), - praktische Beiträge zum Unterricht (z.B. Aufbau und Durchführung von

Experimenten, Funktionsmodelle), - schriftliche Beiträge zum Unterricht (z.B. Protokolle, Materialsammlungen,

Hefte/Mappen, Portfolios, Lerntagebücher), - Beiträge im Rahmen eigenverantwortlichen, schüleraktiven und ggf. ko-

operativen Handelns (z.B. Recherche, Erkundung, Präsentation, Simula-tion, Projekt) sowie

- kurze schriftliche Übungen.

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4 Anhang

Übergeordnete Kompetenzerwartungen – Gesamtübersicht Kompetenzentwicklung ist ein Prozess, der sich über längere Zeiträume erstreckt. Kompetenzen von Schülerinnen und Schüler werden zunächst in Ansätzen angelegt, dann im weiteren Unterricht in variablen Kontexten immer wieder aufge-griffen und in der Auseinandersetzung mit neuen Problemstellungen erweitert und ausdifferenziert. Die folgende Darstel-lung fasst die die übergeordneten Kompetenzerwartungen in den vier Kompetenzbereichen über die im Lehrplan ausge-wiesenen Stufen der Kompetenzentwicklung zusammen. Umgang mit Fachwissen

Schülerinnen und Schüler können bis Ende der Jahr-gangsstufe 7 …

zusätzlich bis Ende der Jahrgangsstufe 10 …

UF1 Fakten wieder-geben und erläutern

natürliche Phänomene und einfache technische Prozesse mit naturwissenschaftlichen Konzepten beschreiben und erläutern,

Konzepte der Naturwissenschaften unter Bezug auf über-geordnete Modelle, Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten erläutern, auch unter Verwendung von Beispielen,

UF2 Konzepte unter-scheiden und aus-wählen

naturwissenschaftliche Konzepte zur Lösung einfacher vorgegebener Aufgaben sinnvoll auswählen,

gegebene naturwissenschaftlich-technische Probleme analysieren, Konzepte und Analogien für Lösungen be-gründet auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesentlichen Aspekten unterscheiden,

UF3 Sachverhalte ordnen und strukturie-ren

naturwissenschaftliche Objekte und Vorgänge nach vor-gegebenen Kriterien ordnen,

naturwissenschaftliche Sachverhalte nach fachlichen Strukturen und Kategorien einordnen und dabei von kon-kreten Kontexten abstrahieren,

UF4 Wissen vernet-zen

in einfachen naturwissenschaftlichen Zusammenhängen neue Erkenntnisse mit Bekanntem verbinden,.

naturwissenschaftlich-technische Vorgänge, Muster, Ge-setzmäßigkeiten und Prinzipien in unterschiedlichen Situa-tionen erkennen und bestehende Wissensstrukturen durch neue Erkenntnisse ausdifferenzieren bzw. erweitern.

Erkenntnis-gewinnung

Schülerinnen und Schüler können bis Ende der Jahr-gangsstufe 7 …


E1 Fragestellungen erkennen

Fragestellungen, die einer naturwissenschaftlichen Unter-suchung zugrunde liegen, erkennen und formulieren,

komplexere naturwissenschaftlich-technische Probleme in Teilprobleme zerlegen und dazu zielführende Fragestel-lungen formulieren,

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E2 Bewusst wahr-nehmen

bei der Beobachtung von Vorgängen und Phänomenen zwischen der Beschreibung der Beobachtung und ihrer Deutung unterscheiden,

kriteriengeleitet Beobachtungen, auch unter Verwendung besonderer Apparaturen und Messverfahren, vornehmen und die Beschreibung einer Beobachtung von ihrer Deu-tung abgrenzen,

E3 Hypothesen entwi-ckeln

einfache naturwissenschaftliche Konzepte nutzen, um Vermutungen zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen zu begründen,

zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen begründete Hypothesen formulieren und Möglichkeiten zu ihrer Über-prüfung angeben,

E4 Untersuchungen und Experimente planen

einfache Versuche zur Überprüfung von Vermutungen zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen selbst entwi-ckeln,


E5 Untersuchungen und Experimente durchführen

einfache Untersuchungen unter Beachtung eines Ver-suchsplans sowie von Sicherheits- und Umweltaspekten durchführen,

Untersuchungen und Experimente hypothesengeleitet, zielorientiert, sachgerecht und sicher durchführen und dabei den Einfluss möglicher Fehlerquellen abschätzen sowie vorgenommene Idealisierungen begründen,

E6 Untersuchungen und Experimente auswerten

Messdaten und Beobachtungen protokollieren und in Be-zug auf eine naturwissenschaftliche Fragestellung qualita-tiv auswerten,

Aufzeichnungen von Beobachtungen und Messdaten mit Bezug auf zugrundeliegende Fragestellungen und Hypo-thesen interpretieren und daraus qualitative und einfache quantitative Zusammenhänge sowie funktionale Bezie-hungen ableiten,

E7 Modelle auswäh-len und Modellgren-zen angeben

einfache vorgegebene Modelle zur Veranschaulichung und Erklärung von naturwissenschaftlich-technischen Zusam-menhängen beschreiben und Modelle von der Wirklichkeit unterscheiden,

Elemente wesentlicher naturwissenschaftlicher Modellie-rungen situationsgerecht und begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche beachten,

E8 Modelle anwenden mithilfe einfacher Modellvorstellungen naturwissenschaftli-che Phänomene und technische Vorgänge beschreiben und erklären,

Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage naturwis-senschaftlich-technischer Vorgänge verwenden,

E9 Arbeits- und Denkweisen reflektie-ren

anhand vorgegebener Kriterien ihr Vorgehen beim natur-wissenschaftlichen Arbeiten kritisch reflektieren.

anhand historischer Beispiele Einflüsse auf die Entstehung und Veränderung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse, insbesondere von Regeln, Gesetzen und theoretischen Modellen, erläutern.

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Kommunikation Schülerinnen und Schüler können bis Ende der Jahr-gangsstufe 7 …


K1 Texte erstellen bei der Erstellung einfacher naturwissenschaftlicher Sachtexte (Beschreibung, Bericht) Schriftsprache in Ab-grenzung zur gesprochenen Sprache verwenden (K1.1),

in erstellten Sachtexten eingeübte Formen einfacher Skiz-zen, Diagramme und Tabellen zur Veranschaulichung verwenden (K1.2),

bei der Erstellung naturwissenschaftlicher Sachtexte (Be-schreibung, Erklärung, Bericht, Stellungnahme) im not-wendigen Umfang Elemente der Fachsprache sowie fach-typischer Sprachstrukturen und Sprachwendungen ge-brauchen (K1.1),

naturwissenschaftliche Sachtexte für unterschiedliche Adressaten, Anlässe und Ziele strukturieren und dabei bekannte Arten von Übersichten, Zeichnungen, Dia-grammen, Symbolen und anderen fachtypischen Elemen-ten zur Veranschaulichung und Erklärung auswählen (K1.2),


bei altersgemäßen einfachen naturwissenschaftlichen Darstellungen die zugrundeliegenden Absichten und die Kernaussagen benennen (K2.1),

Daten aus einfachen fachtypischen Darstellungen wie Tabellen und Diagrammen ablesen (K2.2),

die Kernaussagen altersgemäßer naturwissenschaftlicher Fachtexte und Medienbeiträge sowie fachtypischer Dar-stellungen benennen (K2.1),

Daten und andere Informationen aus fachtypischen Ab-bildungen, Grafiken, Schemata, Tabellen und Diagram-men entnehmen und diese, ggf. im Zusammenhang mit erklärenden Textstellen, sachgerecht interpretieren (K2.2),

K3 Untersuchungen dokumentieren

in einer vorgegebenen Protokollstruktur Versuchsaufbau-ten schematisch zeichnen und beschriften, Versuchsab-läufe und Beobachtungen verständlich beschreiben und gewonnene Erkenntnisse sorgfältig und objektiv festhalten,

ein gegliedertes Protokoll anlegen, Versuchsabläufe und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben und die gewonnenen Daten vollständig und in angemessener Genauigkeit darstellen,

K4 Daten aufzeichnen und darstellen

für erhobene Daten nach Vorgaben angemessene Tabel-len und Diagramme anlegen (K4.1),

Daten in Diagramme mit vorgegebener Skalierung und Beschriftung eintragen (K4.2),

für erhobene Daten und deren Auswertung zweckdienli-che Tabellen vorbereiten sowie Diagramme anlegen, skalieren und unter Angabe von Messeinheiten eindeutig beschriften (K4.1),

Daten in Diagramme eintragen und Datenpunkte mit ge-eigneten Kurven verbinden (K4.2),

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K5 Recherchieren eine Recherche in gedruckten und in digitalen Medien auf vorgegebene Fragestellungen und vorgegebene Suchbe-griffe beziehen (K5.1),

für eine Recherche in Büchern und Bibliotheken angemes-sene Suchhilfen wie Kataloge, Inhalts- und Stichwortver-zeichnisse verwenden (K5.2),

für eine Recherche geeignete Suchmaschinen wählen, klare und zielführende Fragestellungen und Suchbegriffe formulieren und zur Eingrenzung der Ergebnisse Such-begriffe kombinieren und hierarchisieren (K5.1),

Informationsquellen dokumentieren und nach vorgegebe-nen Mustern korrekt zitieren (K5.2),

Ergebnisse einer Recherche nach Relevanz filtern und ordnen sowie Inhalte, Darstellungsweisen und Intentionen kriteriengeleitet beurteilen (K5.3),


Gefahrenpiktogramme und Sicherheitsvorschriften beach-ten und vorgeschriebene Schutzmaßnahmen einhalten,

Geräte nach Bedienungsanleitungen und unter Beach-tung von Sicherheitshinweisen sachgerecht verwenden (K6.1),

verbindliche Vorgaben bei Verfahrensschritten und Re-zepturen beachten und präzise umsetzen (K6.2),


Arbeitsergebnisse nach vorgegebenen Kriterien bzw. Mus-tern fachlich korrekt und verständlich präsentieren (K7.1),

zur Unterstützung einer Präsentation strukturierende Ge-staltungselemente einsetzen (K7.2),

eine Präsentation von Arbeitsergebnissen adressaten- und situationsgerecht gestalten und dabei unter Beach-tung von Urheberrechten eigene und fremde Anteile kenntlich machen (K7.1),

zur Unterstützung einer Präsentation Medien sowie struk-turierende und motivierende Gestaltungselemente ange-messen und bewusst einsetzen (K7.2),

K8 Zuhören, hinter-fragen, argumentieren

in naturwissenschaftlichen Diskussionen Beiträgen ande-rer Personen aufmerksam zuhören und bei Unklarheiten nachfragen sowie andere Standpunkte anerkennen, aber auch kritisch hinterfragen,

in naturwissenschaftlichen Diskussionen Argumente mit Fakten, Beispielen, Analogien und logischen Schlussfol-gerungen unterstützen oder widerlegen (K8.1),


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K9 Kooperieren und im Team arbeiten

naturwissenschaftliche Probleme im Team bearbeiten und dafür Aufgaben untereinander aufteilen sowie Verantwor-tung für Arbeitsprozesse und Produkte übernehmen.

beim Arbeiten im Team unterschiedliche Interessen ab-wägen, fair und rücksichtsvoll miteinander umgehen, Zie-le und Teilaufgaben aushandeln und Teilergebnisse zu-sammenführen.

Bewertung Schülerinnen und Schüler können bis Ende der Jahr-gangsstufe 7 …


B1 Bewertungen an Kriterien orientieren

in naturwissenschaftlich-technischen Zusammenhängen Kriterien für Bewertungen und Entscheidungen angeben,

für Entscheidungen in naturwissenschaftlich-technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien und Handlungsop-tionen ermitteln und diese einander zuordnen,

B2 Position beziehen in altersgemäßen Entscheidungssituationen unter Ver-wendung naturwissenschaftlich-technischen Wissens be-gründete Entscheidungen treffen,

in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten Kriterien gewichten, Argumente abwägen, Entscheidungen treffen und diese gegenüber anderen Positionen begrün-det vertreten,

B3 Werte und Normen berücksichtigen

vorgegebene Entscheidungen in naturwissenschaftlich-technischen Zusammenhängen auf der Grundlage eigener Kriterien und Wertungen beurteilen.

Entscheidungen im Hinblick auf zugrundeliegende Krite-rien, Wertungen und Folgen analysieren.

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Wahlpflichtfach Naturwissenschaften€¦ · 2 Herausgegeben vom Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen Völklinger Straße 49, 40221 Düsseldorf